轴的材料-般是经过轧制或锻造的碳素钢或合金钢。有条件的可直接利用冷拔钢材。通常用的材料是优质中碳钢，其中以45号钢最为常用。不太重要及受载较小的轴可用Q235 -A、Q275等普通碳素钢;对于受力较大，轴的尺寸受到限制，以及某些有特殊要求的轴可用合金钢，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)为保持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和不锈钢。

球墨铸铁和一些高强度铸铁，容易铸成复杂形状，且吸振性较好，应力集中敏感性较低，也常用于制造外形复杂的轴(如曲轴及凸轮轴等)。

我国研制的稀土一镁球墨铸铁， 冲击韧性好，对应力集中的敏感性小及具有减磨等优点。已用于制造重要轴类零件。

根据需要，轴一般需经过热处理或表面强化处理，以提高其力学性能及耐磨性等。在一般温度下，合金钢和碳钢的弹性模量相差很小，故采用合金钢不能提高轴的刚度。