机器人臂架与基座多采用高强度铝合金（7075、6082）或铸造铝合金，兼顾轻量化和高刚性；高负载关节与减速器壳体常选用40Cr、42CrMo调质钢或球墨铸铁。

碳纤维复合材料（CFRP）与玻璃纤维增强塑料（GFRP）越来越多用于轻型协作机器人臂和末端执行器，实现更高动态响应和更低自重。

特殊环境机器人则选用钛合金（TC4）、不锈钢（316L）或耐高温镍基合金（Inconel 718），满足耐腐蚀、耐高温或食品级要求。