Humanoidirobotin osissa käytetyt materiaalit ovat erilaisia, ja ne valitaan tyypillisesti osan toiminnallisten vaatimusten (kuten kuorman{0}}kantokyvyn, liikkeen, kevyen rakenteen ja kulutuskestävyyden perusteella). Yleisiä materiaaleja ovat metallit, polymeerit ja komposiitit.
Metallit: Käytetään yleisesti korkeaa lujuutta ja jäykkyyttä vaativiin rakenneosiin, kuten alumiiniseoksiin, magnesiumseoksiin ja teräkseen. Niitä käytetään usein luurankoissa, nivelkuorissa ja muissa osissa hyvän tuen ja kestävyyden takaamiseksi.
Polymeerit: Käytetään laajasti keveyden suuntauksessa, mukaan lukien:
Polyeetterieetteriketoni (PEEK): Erityinen tekninen muovi, jolla on korkea ominaislujuus, lämmönkestävyys ja kulutuskestävyys. Sitä käytetään kriittisissä komponenteissa, kuten nivelvaihteissa ja vaihteiston osissa painon vähentämiseksi ja energiatehokkuuden parantamiseksi. Esimerkiksi Tesla Optimus-Gen2-robotti saavutti 10 kg:n painonpudotuksen käyttämällä PEEKia.
Polyamidit (PA, kuten nylon): Käytetään yleisesti ei--metalliosissa 3D-tulostuksessa. Niillä on hyvä mekaaninen lujuus ja kulutuskestävyys, ja ne sopivat rakenneosiin ja kuoriin. Myös muita teknisiä muoveja, kuten PEEK- ja hiilikuituvahvisteisia komposiitteja, käytetään kevyiden ja -tarkkuuskomponenttien valmistukseen.
Komposiittimateriaalit, kuten hiilikuituvahvisteiset muovit (CFRP), yhdistävät hiilikuidun lujuuden ja muovin keveyden. Niitä käytetään yleisesti robottikäsivarsissa, -jaloissa ja muissa osissa, jotka vaativat painonpudotusta ja parempaa dynaamista vastetta, jolloin saavutetaan noin [puuttuva määrä] painonpudotus alumiiniseoksiin verrattuna.

