Hovedmaterialene som brukes i industriroboter varierer avhengig av deres strukturelle funksjon, belastningskrav, lettvektskrav og driftsmiljø.
Metalliske materialer
Karbonstrukturelt stål og legert strukturelt stål: Høy styrke, høy elastisitetsmodul og sterk motstand mot deformasjon; mye brukt i -bærende strukturer som robotbaser og armer. Spesielt vanlig i tunge-industriroboter (som sveiseroboter for biler).
Aluminiumslegeringer (som 6061/7075): Lav tetthet og høy spesifikk styrke, reduserer vekten betydelig og forbedrer bevegelseshastigheten og energieffektiviteten; ofte brukt i samarbeidende roboter, underarmer og bevegelige deler. Sjeldne og dyrebare aluminiumslegeringer med tilsatt litium kan forbedre elastisitetsmodulen og E/ρ-forholdet ytterligere.
Støpejern/duktilt jern: Brukes i komponenter som baser; har høy stivhet og god vibrasjonsdempende ytelse, egnet for høy-presisjon og stabil drift.
Titanlegeringer: Høy styrke og lett; brukt i romfarts- eller spesialroboter-, men med høyere kostnader.
Komposittmaterialer
Fiber-forsterkede komposittmaterialer (som karbonfiberforsterket harpiks): har ekstremt høy spesifikk stivhet (E/ρ) og høye dempningsegenskaper, som effektivt undertrykker vibrasjoner under høy-hastighetsbevegelse, noe som gjør dem egnet for høy-ytelse og høy{{3}dynamisk-respons.
Borfiber-forsterket aluminiumslegeringer og grafittfiber-forsterket magnesiumlegeringer: med E/ρ-forhold som overstiger 11,4 × 10⁷, selv om de er dyre, blir de gradvis brukt i avanserte-applikasjoner.
Andre funksjonelle materialer
Keramikk: Brukes i små robotarmer med høy-presisjon, og tilbyr utmerket dimensjonsstabilitet og slitestyrke; de er imidlertid sprø og vanskelige å bearbeide, og er foreløpig fortsatt i forsøksstadiet.
Viskoelastiske høy-dempingsmaterialer: Brukes til å dempe begrensningslaget av koblinger, forbedre robotdynamikken betydelig og redusere vibrasjoner.
Spesialisert ingeniørplast (f.eks. PEEK, LCP): Brukes i tannhjul, ledd, koblinger og andre komponenter, og kombinerer lettvekt, varmebestandighet og slitestyrke, noe som gjør dem spesielt egnet for presisjonsstrukturer til humanoide roboter.
