Materialen som används för motorcykelkomponenter väljs i första hand utifrån deras funktion, krav på belastning- och driftsmiljö. Metaller är de mest använda materialen i motorcykeltillverkning; stål, kännetecknat av hög hållfasthet och utmärkt slitstyrka, används ofta för komponenter som utsätts för tung belastning, såsom ramar, vevaxlar, växlar och lager. Aluminiumlegeringar, värderade för sin låga vikt och överlägsna värmeavledning, används ofta för motorkåpor, hjulnav och vissa konstruktionsdelar.
Förutom metaller spelar ingenjörsplaster och gummimaterial en betydande roll i motorcykelkomponenter. Teknisk plast erbjuder fördelar som låg vikt, korrosionsbeständighet och enkel bearbetning, vilket gör dem idealiska för kaross, skyddspaneler och instrumenthus. Gummimaterial används främst för däck, tätningar och stötdämpande-dynor, vilket ger anti-glid-, tätnings- och dämpningsfunktioner.
Kompositmaterial och avancerade nya material används i allt större utsträckning i tillverkningen av motorcykelkomponenter. Till exempel används kolfiber-känd för sitt höga-till-viktförhållande- i specifika delar av hög-modeller. Dessutom har utvecklingen av nya-energimotorcyklar drivit framsteg inom material för komponenter som batterihöljen och elektroniska delar, vilket drivit dem mot större säkerhet, miljövänlighet och hög prestanda.
