鋼、鋁、鈦、碳纖維是現(xiàn)在自行車車架比較常用的材質(zhì)，每一種材料的都有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，只能說(shuō)合適自己的才是最理想的。
用于自行車的所有金屬都是合金。沒(méi)有純鐵（鋼是鐵和碳的混合物）、純鋁、純鈦制造車架的，碳纖維略有不同。
車商經(jīng)常會(huì)提到使用航空級(jí)金屬——但實(shí)際情況是，無(wú)論是用于飛機(jī)還是自行車車架，這些所謂的級(jí)別只不過(guò)是指定的合金都必須符合的某些質(zhì)量要求。聲稱由“軍用級(jí)”材料制成的自行車與不是由“軍用級(jí)”材料制成的自行車之間可能沒(méi)有區(qū)別。
決定自行車車架的兩個(gè)主要因素：剛性和韌性。剛性越大、越不容易變形，但是會(huì)直接斷裂（剛性通常通過(guò)楊氏模量（Young's modulus）決定，楊氏模量越大，越不容易發(fā)生形變。）。韌性：材料的韌性與剛性相反，堅(jiān)韌的材料更具延展性，因此比斷裂更容易變形。出于安全考慮，車架最好能在斷裂前先變形，因?yàn)檫@可以作為對(duì)即將到來(lái)的騎手的警告。
鋼
鋼是所有工程材料之母。它非常耐用且制造成本低廉，鋼框架的減震效果也很好，同時(shí)易于被修復(fù)。
鋼的剛性是鋁的三倍，是鈦的兩倍。
同時(shí)鋼容易生銹，當(dāng)然不銹鋼在很大程度上解決了該問(wèn)題。
由于密度較大（相比較其他材料）所以鋼架車更重，隨著超高強(qiáng)度鋼（UHS）的引入，使得鋼管可以做的更薄，理論上如果管子足夠細(xì)，
就可以制造出重量與現(xiàn)在最輕的車架差不多的車架。然而，耐用性會(huì)受到很大影響，因?yàn)檫@種薄壁管非常容易凹陷、損壞和彎曲。組裝薄壁管也也比較難以組裝，焊接產(chǎn)生的熱量會(huì)影響熱處理并降低焊接區(qū)域的強(qiáng)度。
鋁
鋁的剛性僅為鋼的 1/3左右。
鋁比鋼輕，對(duì)于其結(jié)構(gòu)目的來(lái)說(shuō)足夠耐用，非常實(shí)用，最重要的是，價(jià)格實(shí)惠 。
自行車行業(yè)使用的主要鋁合金有兩種——6061 和 7005（根據(jù)合金的成分不同命名）。后者相對(duì)便宜一些。由于 6061 更具延展性，制造車架的時(shí)候，可以很容易液壓成型，這種現(xiàn)成且經(jīng)濟(jì)高效的金屬更適用于入門級(jí)自行車車架，但也用于高性能車架。
鈦
鈦的剛性是鋼的一半。
鈦的密度是比鋁大比鋼輕，大約是鋁的兩倍，是鋼的一半左右。因此它更像是鋁跟鋼的一種折中產(chǎn)品。
鈦起源于航空航天工業(yè)，在那里被廣泛使用。3Al-2.5V 是使用最廣泛的合金，但也存在性能更高的 6Al-4V。
它非常耐磨和耐腐蝕，這也是它經(jīng)常未上漆的原因。
提煉和加工的成本較高，所以大多數(shù)制造商并沒(méi)有廣泛的使用這種材料。
碳纖維
碳纖維是一種復(fù)合材料，它是由至少兩種不同的材料組合而成的材料，通常具有不同的物理和化學(xué)性質(zhì)。
碳纖維由于足夠輕，同一尺寸內(nèi)剛性足足是鋼的三倍
碳纖維的重量約為1.55 g/cc，幾乎是鋁的一半。
碳纖維是一種“脆弱”的材料，材料一旦出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)無(wú)法再繼續(xù)使用，但是碳纖維的輕盈和剛度使其成為自行車車架的首選材料，尤其是在競(jìng)技自行車比賽中。
其他材料
雖然碳纖維、鈦、鋼和鋁是迄今為止自行車車架最常用的材料，但也有一些更罕見的選擇。
鈧：鈧車架實(shí)際上是一種鋁合金，含有少量鈧，以及其他金屬。鈧含量可以提高合金管的強(qiáng)度。
鎂：一些自行車和自行車零件是由鎂合金制成的，鎂合金比鋁更輕，也更堅(jiān)固，但硬度較低。它在 1990 年代初達(dá)到鼎盛時(shí)期，當(dāng)時(shí) Kirk Precision 鎂合金自行車車架參加了環(huán)法自行車賽。
竹：作為天然材料柱子也被用來(lái)做自行車架，用戶評(píng)價(jià)似乎不錯(cuò)，因?yàn)榱己玫臏p震，但是竹子的車會(huì)更沉重一些。
亞麻：亞麻也被用作自行車車架的組成部分，通常與碳纖維結(jié)合使用，因?yàn)閾?jù)稱它比單獨(dú)使用碳纖維更好地吸收振動(dòng)。LOOK 765耐力自行車系列就是用的這種纖維。
在所有材料中，鋼用于自行車車架制造的傳統(tǒng)歷史最悠久。它在 20 世紀(jì)末和 21 世紀(jì)初經(jīng)受住了鋁的“挑戰(zhàn)”，但現(xiàn)在面臨著來(lái)自碳纖維的更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
