CNC-freesitud osi saab valmistada erinevatest materjalidest, sõltuvalt lõpptootele esitatavatest nõuetest. Metallisektoris on alumiinium, teras ja roostevaba teras kõige sagedamini kasutatavad materjalid. Alumiinium valitakse sageli selle kerge kaalu, hea mehaanilisuse ja korrosioonikindluse tõttu, samas kui terast eelistatakse selle kõvaduse ja tugevuse tõttu. Roostevaba teras sobib eriti hästi rakendusteks, mis nõuavad kõrget korrosioonikindlust, näiteks meditsiinitehnoloogias või toiduainetetööstuses.
Lisaks metallidele on suur nõudlus ka selliste plastide järele nagu POM (polüoksümetüleen), ABS või PTFE (teflon). Neid kasutatakse sageli rakendustes, kus on vaja kerget konstruktsiooni, elektriisolatsiooni või keemilist vastupidavust. Erimaterjale, nagu Inconel või titaan, mis taluvad nii kõrgeid temperatuure kui ka äärmuslikke mehaanilisi koormusi, kasutatakse eriti nõudlikes rakendustes, näiteks lennundustööstuses.