軸的材料種類很多，設計時主要根據對軸鍛件的強度、剛度、耐磨性等要求，以及為實現這些要求而采用的熱處理方式，同時考慮制造工藝問題加以選用。 由于軸在工作時通常受到交變應力的作用，軸最常見的失效形式是因交變應力的作用而產生斷裂，因此軸的材料應具有一定的韌性和較好的抗疲勞性能，這是對軸的材料的基本要求。軸的常用材料是含碳量適中的優質碳素結構鋼。對于受載較小或不太重要的軸，也可用普通碳素結構鋼。對于受力較大，軸的尺寸和重童受到限制，以及有某些特殊要求的軸，可采用中碳合金鋼。合金鋼對應力集中的敏感性高，所以采用合金鋼的軸的結構形狀應盡量減少應力集中源，并要求表面粗糙度值低。

     由于鍛鐵的韌性較差，所以應盡量少用鑄鐵作為軸鍛件的材料。但對于結構復雜且不太重要的軸，也可選用球墨鑄鐵或高強度鑄鐵作為軸的材料。雖然強度極限高的材料，其彈性模量也稍大， 但由于各類鋼材彈性模童的差異不大，所以只為了提高軸的剛度而選用強度極限高的材料是不合適的。軸一般由軋制圓鋼或鍛件經切削加工制造。直徑較小的軸，可用軋制圓鋼制造。對于直徑大或重要的軸，常采用鍛件制造。