常用的齒輪材料首先是優質碳素鋼和合金結構鋼；其次是鑄鋼和鑄鐵；再次是有色金屬和工程塑料。除尺寸較小、普通用途的齒輪采用圓軋鋼毛坯外，大多數齒輪都采用鍛鋼毛坯；對形狀復雜、直徑較大和不易鍛造的齒輪采用鑄鋼或球墨鑄鐵材料；對傳遞功率不大、低速、無沖擊及開式齒輪傳動中的齒輪，常采用灰鑄鐵材料。

有色金屬僅用于制造有特殊要求（如抗腐蝕、防磁性等)的齒輪。對高速、輕載及精度要求不高的齒輪，為減小噪聲，也可采用非金屬材料（如塑料、尼龍、夾布膠木等)做成小齒輪，大齒輪仍用鋼或鑄鐵材料。

1.軟齒面齒輪

對于軟齒面齒輪，常用的齒輪材料有35、45、35SiMn、40Cr等，其熱處理方法為調質或正火處理。調質后材料的綜合性能良好，硬度般為280~300HBS,切齒后的精度一般可達8級，精切可達7級。正火處理可以改善材料的力學性能和切削性能，齒面硬度一般為150200HBS。

2.硬齒面齒輪

對于硬齒面齒輪，通常是在調質后切齒，然后進行表面硬化處理。有的齒輪在硬化處理后還要進行精加工（如磨齒、剃齒等），故調質后的切齒應留有適當的加工余量。硬齒面主要用于高速、重載或要求尺寸緊湊的重要傳動中。