轴的精料种类很多，主要根据轴的使用条件，对轴的强度，刚度和其他机械性能务的更求，采用的热处理方式。同时考虑制造加工工艺，并力求经济合理，通过设计计算来选择轴的材料。
轴的材料一般是经过轧制或最造经切削加工的碳素钢或合金钢。对于直径较小的输，可用圆钢制造有条件的可直接用冷技钢材:对于重要的，大直径或阶梯直径变化较大的教，采用锻坯。为节约金属和提高工艺性，直径大的轴可以制成空心的，并且带有焊接的或最造的凸缘。
轴常用的材料是优质碳素结构钢，如35、 45和50,其中以45号钢最为常用。不太重要及受载较小的轴可用Q235、Q275 等普通碳素结构钢;对于受力较大，轴的尺寸受限制，以及某些有特殊要求的轴可用合金结构钢。当采用合金钢时，应优先选用符合我国资源情况的硅锰钢、硼钢等。对于结构复杂的轴(例如花键轴、空心轴等)，为保护尺寸稳定性和减少热处理变形可选用铬钢;对于大截面非常重要的轴可选用铬镍钢;对于高温或腐蚀条件下工作的轴可选用耐热钢或不锈钢。
在一般工作温度下，合金结构钢的弹性模量与碳素结构钢相近，所以只为了提高轴的刚度而选用合金结构钢是不合适的。
球雷铸铁和一些高强度铸铁，铸造性能好，容易铸成复杂形状，吸振性能较好，中敏感性较低，常用于制造外形复杂的轴(如曲轴和凸轮轴等)。
我国研制的稀土-球墨铸铁，冲击韧性好，同时具有减摩、吸振和对应力集中敏感性低等优点，已用于制造汽车、拖拉机和机床上的重要轴类零件。
同样的材料，在热处理工艺不同时，所得到的静强度、硬度和疲劳极限等也会不同，所以在选择材料时，就应确定其热处理方法。一般碳素钢依其毛坯供应的热处理状态，作为材料的热处理的要求，图纸上不再做任何要求。例如热轧圆钢-般为退火状态，锻件毛坯为正火状态，其金相组织为珠光体和铁素体的混合物。受载荷大的轴一般用调质钢，大多数是含碳量在0.30~0.60%范围内的碳素结构钢和合金结构钢。调质钢能进行调质处理。调质处理后得到的是索氏体组织，它比正火或退火所得到的铁素体混合组织，具有更好的综合力学性能，例如有更高的强度，较高的冲击韧度，较低的脆性转变温度和较高的疲劳强度。调质钢的钢种很多，常用的有35、45、40Cr、45Mn2、40MnB、 35CrMo、 30CrMnSi和40CNiMo等。调质钢回火时的回火温度不同，得到的力学性能也不同。回火温度高，硬度和强度低，但冲击韧度提高。因此可以通过控制回火温度来控制力学性能，以满足设计要求。由于轴类零件在淬透情况相同时，调质后的硬度可以反映轴的屈服强度和抗拉强度，因此在技术条件中只需规定硬度值即可，只是某些很重要的轴还需规定其他力学性能。调质后硬度确定，必须考虑制造工艺和载荷条件。