При выборе материалов для зубчатых колес необходимо обеспечить прочность зубьев на изгиб, контактную прочность поверхностных слоев зубьев и сопротивление заеданию.
Основным материалом для изготовления колес является сталь, подвергнутая термической обработке:
при HB ≤ 350 (сталь 40, 45, 50, 40Х, 45Х; Ст5, Ст6 и др.);
при HB > 350 (сталь 40ХН, 35ХМ, 20ХНМ и др.).
В настоящее время объёмная закалка уступила место поверхностным термическим и химико-термическим методам упрочнения (поверхностная закалка плюс ТВЧ, цементация, азотирование, нитроцементация, лазерная закалка и др.).
Для колёс больших диаметров применяют литейные среднеуглеродистые стали типа 35Л и 50Л, а также литейные низколегированные стали 40ХЛ, 30ХГСГ и др.
Для тихоходных и крупногабаритных применяют чугуны типа СЧ20, СЧ35. В слабонагруженных передачах в паре с металлическими колесами применяют текстолит, ДСП, капролон и фенилон.