Materialerne, der bruges til motorcykelkomponenter, vælges primært ud fra deres funktion, krav til-belastning og driftsmiljø. Metaller er de mest udbredte materialer i motorcykelfremstilling; stål, kendetegnet ved høj styrke og fremragende slidstyrke, bruges almindeligvis til komponenter, der udsættes for store belastninger, såsom rammer, krumtapaksler, gear og lejer. Aluminiumslegeringer, værdsat for deres lette vægt og overlegne varmeafledning, bruges ofte til motorhuse, hjulnav og visse strukturelle dele.
Ud over metaller spiller ingeniørplast og gummimaterialer en væsentlig rolle i motorcykelkomponenter. Teknisk plast tilbyder fordele såsom lav vægt, korrosionsbestandighed og nem forarbejdning, hvilket gør dem ideelle til karrosseri, beskyttelsespaneler og instrumenthuse. Gummimaterialer bruges primært til dæk, tætninger og stødabsorberende-puder, hvilket giver anti-glidnings-, tætnings- og støddæmpningsfunktioner.
Kompositmaterialer og avancerede nye materialer bliver i stigende grad taget i brug i produktionen af motorcykelkomponenter. For eksempel bruges kulfiber-kendt for dets høje styrke-til-vægtforhold- i specifikke dele af høj-højtydende modeller. Ydermere har udviklingen af nye-energimotorcykler drevet fremskridt inden for materialer til komponenter som batterikabinetter og elektroniske dele, hvilket har skubbet dem mod større sikkerhed, miljøvenlighed og høj ydeevne.
