轴的材料主要采用碳素钢和合金钢。轴的毛坯一般采用碾压件和锻件，很少采用铸件。由于碳素钢比合金钢成本低，且对于应力集中的敏感性较小，所以得到广泛的应用。
常用的碳素钢有30、40、50钢等，其中最常用的为45钢。为保证轴材料的机械性能，应对轴材料进行调质或正火处理。轴受载荷较小或用于不重要的场合时，可普通碳素钢（如Q235A、Q275等）作为轴的材料。
合金钢具有较高的机械性能，可淬火性也较好，可以在传递大功率，要求减轻轴的重量和提高轴颈耐磨性时采用，如20Cr，40Cr等。
轴也可以采用合金铸铁或球墨铸铁制造，其毛坯是铸造成型的，所以易于得到更合理的形状。合金铸件和球墨铸铁的吸振性高，可用热处理方法提高材料的耐磨性，材料对应力集中的敏感性也较低。但是铸造轴的质量不易控制，可靠性较差。
表9.4 轴的常用材料及其部分机械性能
材料
| 牌号 | 热处理方法 | 毛坯直径d/mm | 硬度/HBS | 抗拉强度极限σB/MPa | 屈服极限σS/MPa | 弯曲疲劳极限σ-1/MPa | 应 用 说 明 |
| Q235A | 440 | 240 | 200 | 用于不重要或载荷不在的轴 | |||
| Q275 | 190 | 520 | 280 | 220 | 用于不很重要的轴 | ||
| 35 | 正火 | 143～187 | 520 | 270 | 250 | 用于一般轴 | |
| 45 | 正火 | ≤100 | 170～217 | 600 | 300 | 275 | 用于较重要的轴，应用最为广泛。 |
| 45 | 调质 | ≤200 | 217～255 | 650 | 360 | 300 | |
| 40Cr | 调质 | ≤100 | 241～286 | 750 | 550 | 350 | 用于载荷较大，而无很大冲击的轴 |
| 35SiMn 45SiMn | 调质 | ≤100 | 229～286 | 800 | 520 | 400 | 性能接近于40Cr，用于中、小型轴 |
| 40MnB | 调质 | ≤200 | 241～286 | 750 | 500 | 335 | 性能接近40Cr，用于重要的轴 |
| 35CrMo | 调质 | ≤100 | 207～269 | 750 | 550 | 390 | 用于重载荷的轴 |
| 20Cr | 渗碳 淬火 回火 | ≤60 | 表面硬度 56-62HRC | 650 | 400 | 280 | 用于要求强度、韧性及耐磨均较好的轴 |
