CNC gefreesde onderdelen kunnen worden gemaakt van verschillende materialen, afhankelijk van de eisen van het eindproduct. In de metaalsector zijn aluminium, staal en roestvrij staal de meest gebruikte materialen. Aluminium wordt vaak gekozen vanwege zijn lichte gewicht, goede bewerkbaarheid en corrosiebestendigheid, terwijl staal de voorkeur geniet vanwege zijn hardheid en sterkte. Roestvrij staal is bijzonder geschikt voor toepassingen die een hoge corrosiebestendigheid vereisen, zoals in de medische technologie of de voedingsindustrie.
Naast metalen is er ook veel vraag naar kunststoffen zoals POM (polyoxymethyleen), ABS of PTFE (Teflon). Ze worden vaak gebruikt in toepassingen waar een lichtgewicht constructie, elektrische isolatie of chemische weerstand vereist zijn. Speciale materialen zoals Inconel of titanium, die bestand zijn tegen zowel hoge temperaturen als extreme mechanische belastingen, worden gebruikt voor bijzonder veeleisende toepassingen, zoals in de lucht- en ruimtevaartindustrie.