De huvudsakliga materialen som används för att tillverka cykelramar inkluderar: stål, aluminiumlegering, titanlegering, magnesiumlegering, skandiumlegering, kolfiber, etc. Generellt är ramar som finns på marknaden gjorda av stål, aluminiumlegering, titanlegering och kolfiber. Scandiumlegering och magnesiumlegering är relativt nya och mindre vanliga material.
För att förstå egenskaperna hos dessa material är det nödvändigt att känna till några grundläggande begrepp och parametrar:
1. Styrka. Föreställ dig en vikt som hänger i andra änden av en metallstav, tung nog att orsaka permanent deformation. Det vill säga när vikten tas bort förblir metallstaven böjd och kan inte helt återgå till sin ursprungliga form; detta kallas avkastning. Kraften som krävs för att uppnå utbyte varierar beroende på materialet; detta kallas styrka. Styrkan är relaterad till ramens hållbarhet men inte körkvalitet. Hållfastheten bestäms av materialets sträckgräns. Sträckgränsen påverkas avsevärt av kvaliteten på ramrören, värmebehandlingsprocessen och legeringens sammansättning (för vissa märken).
2. Styvhet (eller styvhet) kan beskrivas på följande sätt: Föreställ dig en metallstav med ena änden fäst vid en klämma. En vikt appliceras på den andra änden, vilket får stången att tillfälligt böjas. När vikten tas bort återgår staven omedelbart till sin ursprungliga form. Samma vikt som appliceras på olika material ger olika grader av böjning; detta är stelhet. Styvhet påverkar körkvaliteten på en cykelram eftersom ramen är mest mottaglig för deformation under normal körning. Styvhet bestäms av materialets elasticitetsmodul, och viktigare är att elasticitetsmodulen är oberoende av metallens kvalitet och sammansättningen av dess legeringar. Till exempel har alla typer av stål i huvudsak samma elasticitetsmodul.
