Metallwerkstoffe werden in Eisenmetallwerkstoffe und Nichteisenmetallwerkstoffe unterteilt. Zu den Eisenmetallwerkstoffen gehören verschiedene Stähle, Gussstähle und Gusseisen, die gute mechanische Eigenschaften (wie Festigkeit, Plastizität, Zähigkeit usw.) aufweisen, relativ kostengünstig und leicht zu beschaffen sind und die Anforderungen einer Vielzahl von Eigenschaften und Anwendungen erfüllen können. Unter allen Arten von Eisenmetallen werden legierte Stähle aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften häufig zur Herstellung wichtiger Teile verwendet. Zu den Nichteisenmetallwerkstoffen gehören Kupferlegierungen, Aluminiumlegierungen, Lagerlegierungen usw., die die Vorteile einer geringen Dichte, einer guten thermischen und elektrischen Leitfähigkeit haben und in der Regel in Anwendungen mit Anforderungen an Reibungsschutz, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit eingesetzt werden können.

　　Nichtmetallische Werkstoffe beziehen sich auf Kunststoffe, Gummi, synthetische Fasern und andere Polymermaterialien und Keramiken. Polymermaterialien haben viele Vorteile, wie z. B. reichlich Rohstoffe, geringe Dichte, gute Elastizität im entsprechenden Temperaturbereich und gute Korrosionsbeständigkeit. Ihr Hauptnachteil ist, dass sie leicht altern, viele von ihnen haben eine schlechte Flammwidrigkeit und im Allgemeinen eine schlechte Hitzebeständigkeit. Die Hauptmerkmale keramischer Werkstoffe sind extrem hohe Härte, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, hoher Schmelzpunkt, hohe Steifigkeit und geringere Dichte als Stahl. Gegenwärtig werden keramische Werkstoffe in Strukturen wie Dichtungen, Wälzlagern und Schneidwerkzeugen verwendet. Ihre Hauptnachteile sind relativ spröde, geringe Bruchzähigkeit, teuer und schlechte Verarbeitungstechnologie.

　　Verbundwerkstoffe beziehen sich auf eine neue Art von Material, bei dem zwei oder mehr Materialien mit deutlich unterschiedlichen physikalischen und mechanischen Eigenschaften verwendet werden, um die erforderlichen Eigenschaften durch ein Verbundverfahren zu erhalten. So können beispielsweise nichtmetallische Materialien wie Glas, Graphit (Kohlenstoff), Bor und Kunststoffe zu verschiedenen faserverstärkten Verbundwerkstoffen zusammengesetzt werden. Kunststoff wird auf die Oberfläche gewöhnlicher Kohlenstoffstahlplatten aufgebracht, um hochfeste und korrosionsbeständige Kunststoff-Verbundstahlplatten zu erhalten. Der Hauptvorteil besteht darin, dass es eine hohe Festigkeit und einen hohen Elastizitätsmodul aufweist und die Qualität besonders gering ist, aber auch die Nachteile einer schlechten Hitzebeständigkeit, einer schlechten Wärmeleitfähigkeit und einer geringen elektrischen Leitfähigkeit aufweist. Darüber hinaus ist der Preis für Verbundwerkstoffe relativ hoch. Daher werden Verbundwerkstoffe derzeit hauptsächlich in High-Tech-Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Auch bei zivilen Produkten haben Verbundwerkstoffe einige Anwendungen.