CNC frēzētās detaļas var izgatavot no dažādiem materiāliem atkarībā no gala produkta prasībām. Metāla nozarē visbiežāk izmantotie materiāli ir alumīnijs, tērauds un nerūsējošais tērauds. Alumīnijs bieži tiek izvēlēts tā nelielā svara, labās apstrādājamības un izturības pret koroziju dēļ, savukārt tēraudam priekšroka tiek dota tā cietības un izturības dēļ. Nerūsējošais tērauds ir īpaši piemērots lietojumiem, kam nepieciešama augsta izturība pret koroziju, piemēram, medicīnas tehnoloģijās vai pārtikas rūpniecībā.
Papildus metāliem liels pieprasījums ir arī pēc plastmasas, piemēram, POM (polioksimetilēna), ABS vai PTFE (teflona). Tās bieži izmanto, ja nepieciešama viegla konstrukcija, elektriskā izolācija vai ķīmiskā izturība. Īpaši prasīgos lietojumos, piemēram, aviācijas un kosmosa rūpniecībā, izmanto īpašus materiālus, piemēram, Inconel vai titānu, kas spēj izturēt gan augstas temperatūras, gan ārkārtējas mehāniskās slodzes.