Les màquines CNC s'utilitzen en una gran varietat de materials. Cada material té el seu propi conjunt òptim de paràmetres de mecanitzat (velocitats i avanços) per mecanitzar amb èxit el material. Els materials més comuns són:
1. Metall
La farina és fàcilment el material més utilitzat en el mecanitzat CNC. Les màquines CNC poden tallar gairebé qualsevol tipus de metall, des de llautó de mecanitzat lliure fins a superaliatges de níquel com Inconel. El mecanitzat de metalls cobreix una àmplia gamma d'aplicacions, des de motlles d'injecció fins a eixos i engranatges.
2. Plàstic
Tot i que la gran majoria de peces de plàstic es fabriquen mitjançant modelat per injecció, el mecanitzat CNC es pot utilitzar per produir certs components de plàstic. Els materials típics poden incloure ABS (acrilonitril butadiè estirè), niló i policarbonat. Les aplicacions de mecanitzat de plàstic poden incloure cossos de vàlvules, casquilles i prototips d'emmotllament per injecció per comprovar la funció general de la peça abans d'invertir en eines d'emmotllament cares.
3. Fusta
Els encaminadors CNC s'utilitzen amb més freqüència per tallar fusta i en general són més barats que les màquines CNC de tall de metalls estàndard. El mecanitzat CNC de la fusta es fa més habitualment amb finalitats decoratives. Les aplicacions habituals inclouen mobles, marcs de finestres i panells ornamentals.
4. Escuma
L'escuma de poliuretà (ja sigui de cèl·lula tancada o oberta) s'utilitza habitualment en aplicacions de mecanitzat CNC. Els blocs d'escuma es poden tallar en embalatges còmodes per a productes d'alt valor mitjançant un encaminador CNC. Un exemple és l'escuma que s'utilitza a les caixes d'eines per mantenir les eines segures durant el transport.
5. Compostos
Les màquines CNC s'utilitzen regularment quan es processen peces compostes. Els compostos poden incloure qualsevol cosa, des d'aramida fins a fibra de vidre i fibra de carboni. Aquests materials són extremadament abrasius per a les eines de tall. Els components compostos aeroespacials i marins es mecanitzen per afegir forats de subjecció i per al retall general després del procés d'emmotllament.