Mezi hlavní materiály používané k výrobě rámů jízdních kol patří: ocel, slitina hliníku, slitina titanu, slitina hořčíku, slitina skandia, uhlíková vlákna atd. Rámy dostupné na trhu jsou obecně vyrobeny z oceli, slitiny hliníku, slitiny titanu a uhlíkových vláken. Slitina skandia a slitina hořčíku jsou relativně nové a méně běžné materiály.
Pro pochopení vlastností těchto materiálů je nutné znát některé základní pojmy a parametry:
1. Síla. Představte si závaží visící na druhém konci kovové tyče, dostatečně těžké, aby způsobilo trvalou deformaci. To znamená, že když je závaží odstraněno, kovová tyč zůstane ohnutá a nemůže se plně vrátit do svého původního tvaru; tomu se říká výnos. Síla potřebná k dosažení výtěžnosti se liší v závislosti na materiálu; tomu se říká síla. Pevnost souvisí s odolností rámu, ale ne s kvalitou jízdy. Pevnost je určena mezí kluzu materiálu. Mez kluzu výrazně ovlivňuje kvalita trubek rámu, proces tepelného zpracování a složení slitiny (u některých značek).
2. Tuhost (neboli tuhost) lze popsat následovně: Představte si kovovou tyč s jedním koncem připevněným ke svorce. Na druhý konec je aplikováno závaží, které způsobí dočasné ohnutí tyče. Po odstranění závaží se tyč okamžitě vrátí do původního tvaru. Stejná hmotnost aplikovaná na různé materiály způsobí různé stupně ohybu; to je tuhost. Tuhost ovlivňuje jízdní kvalitu rámu jízdního kola, protože rám je nejvíce náchylný k deformaci při běžné jízdě. Tuhost je určena modulem pružnosti materiálu a co je důležité, modul pružnosti je nezávislý na kvalitě kovu a složení jeho slitin. Například všechny druhy oceli mají v podstatě stejný modul pružnosti.
