材質選擇是機械設計的關鍵環節，直接決定零件的強度、壽命與使用成本，需結合工作環境、受力情況與加工要求綜合判斷。常用的機械材料分為金屬材料、非金屬材料與復合材料三類。
金屬材料中，碳素鋼成本低、易加工，適合制作螺栓、齒輪等普通零件；合金鋼強度高、韌性好，常用于承受重載的軸類或結構件；不銹鋼則因耐腐蝕性強，廣泛應用于食品機械與化工設備。
非金屬材料如工程塑料重量輕、耐磨性好，可替代金屬制作齒輪、軸承等零件；橡膠制品則適用于密封或減震場景。選擇材質時需權衡性能與成本，比如高溫環境下需選用耐熱合金，而低成本民用產品可優先考慮塑料或鑄鐵。
