São utilizados muitos materiais diferentes para a produção de peças torneadas fresadas, incluindo aço inoxidável, alumínio, latão, plástico e titânio. A escolha do material depende em grande medida dos requisitos do produto final, como a força, a resistência à corrosão ou o peso.
O aço inoxidável e o alumínio são particularmente procurados quando se trata de componentes para aplicações exigentes, como a engenharia mecânica ou a aviação. As peças de plástico são frequentemente utilizadas para componentes mais leves e menos sujeitos a esforço. Graças à vasta gama de materiais, as peças torneadas fresadas podem ser utilizadas em numerosos domínios de aplicação.