A partir dels tipus de peces que s'han comentat anteriorment adequades per al mecanitzat CNC, els materials que es poden processar es divideixen en tres categories principals: metalls, no-metalls i materials compostos:
Metalls
Aquesta categoria inclou metalls fèrrics com ara l'acer al carboni, l'acer aliat, l'acer inoxidable i el ferro colat, així com els no-metalls ferrosos com els aliatges d'alumini, el llautó, el coure i els aliatges de titani; aquests materials compleixen els requisits de mecanitzat de la gran majoria de peces mecàniques de precisió.
No-metalls
Això inclou materials convencionals no metàl·lics-com ara acrílic, fusta i MDF, així com plàstics d'enginyeria com POM, PA, ABS, baquelita i taulers epoxi; són adequats per a la fabricació d'articles com ara prototips i components aïllants.
Materials compostos
Aquesta categoria inclou materials com ara làmines de fibra de carboni, fibra de vidre i pedra d'enginyeria; en combinar els avantatges de diversos materials constitutius, s'utilitzen freqüentment per a mecanitzar peces en sectors especialitzats com l'aeronàutica i la decoració arquitectònica.
