Glavni materiali, uporabljeni v industrijskih robotih, se razlikujejo glede na njihovo strukturno funkcijo, zahteve glede obremenitve, zahteve glede lahke teže in delovnega okolja.
Kovinski materiali
Ogljikovo konstrukcijsko jeklo in legirano konstrukcijsko jeklo: visoka trdnost, visok modul elastičnosti in močna odpornost proti deformacijam; pogosto uporablja v nosilnih-strukturah, kot so podnožja in roke robotov. Še posebej pogosto pri težkih-industrijskih robotih (kot so avtomobilski varilni roboti).
Aluminijeve zlitine (kot je 6061/7075): nizka gostota in visoka specifična trdnost, znatno zmanjšanje teže ter izboljšanje hitrosti gibanja in energetske učinkovitosti; pogosto uporablja v sodelujočih robotih, podlakteh in gibljivih delih. Redke in dragocene aluminijeve zlitine z dodanim litijem lahko dodatno izboljšajo modul elastičnosti in razmerje E/ρ.
Lito železo/nodularno železo: uporablja se v komponentah, kot so podstavki; ima visoko togost in dobro dušenje tresljajev, primerno za visoko-natančno in stabilno delovanje.
Titanove zlitine: visoka trdnost in lahka; uporabljajo v letalstvu ali robotih za-posebne namene, vendar z višjimi stroški.
Kompozitni materiali
Z vlakni-ojačani kompozitni materiali (kot je smola, ojačana z ogljikovimi vlakni): imajo izjemno visoko specifično togost (E/ρ) in visoke lastnosti dušenja, ki učinkovito zavirajo vibracije med-hitrostjo gibanja, zaradi česar so primerni za visoko{2}}zmogljive, visoko-dinamične-odzivne robote.
Aluminijeve zlitine-ojačane z borovimi vlakni in magnezijeve zlitine-ojačane z grafitnimi vlakni: z razmerji E/ρ, ki presegajo 11,4 × 10⁷, čeprav so drage, se postopoma uporabljajo-v visokokakovostnih aplikacijah.
Drugi funkcionalni materiali
Keramika: uporablja se v majhnih, visoko{0}}natančnih robotskih rokah, ki nudijo odlično dimenzijsko stabilnost in odpornost proti obrabi; vendar so krhki in jih je težko predelati in so trenutno še v poskusni fazi.
Viskoelastični visoko{0}}blažilni materiali: uporabljajo se za blaženje omejevalne plasti povezav, kar znatno izboljša dinamiko robota in zmanjša vibracije.
Posebna inženirska plastika (npr. PEEK, LCP): uporablja se v zobnikih, spojih, konektorjih in drugih komponentah, ki združujejo majhno težo, toplotno odpornost in odpornost proti obrabi, zaradi česar so posebej primerne za natančne strukture humanoidnih robotov.