Phay CNC phù hợp với nhiều loại vật liệu, bao gồm cả vật liệu kim loại và phi kim loại.
Vật liệu kim loại phổ biến bao gồm hợp kim nhôm, thép không gỉ, thép cacbon và hợp kim titan. Hợp kim nhôm là một trong những vật liệu được sử dụng phổ biến nhất do trọng lượng nhẹ và dễ gia công. Hợp kim titan thường được sử dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ; mặc dù chúng khó gia công hơn nhưng chúng mang lại hiệu suất vượt trội.
Trong lĩnh vực phi kim loại, nhựa (chẳng hạn như ABS và nylon), vật liệu composite và nhựa kỹ thuật cũng được sử dụng phổ biến trong phay CNC, đặc biệt là trong tạo nguyên mẫu và sản xuất sản phẩm nhẹ.
