1、钢
钢轨：钢轨是铁路轨道的主要组成部分，直接承受车轮传递的列车及其载荷质量，并引导列车的行进方向，钢轨需要具有足够的强度、硬度、韧性以及良好的焊接性能，以承受机车、车辆的压力和列车高速运行所带来的冲击载荷，我国主要线路一般铺设60kg/m和75kg/m的重型钢轨。
车轴：车轴是铁路机车和车辆的重要部件，如果车轴发生断裂将会导致列车脱轨，车轴用钢应具有良好的疲劳强度和抗冲击性能，我国普通客车和货车车轴一般采用LZ50中碳钢，动车组采用中碳合金调制钢。
车轮：车轮是车辆的主要承载零件，是车辆走行系统的重要组成部分，车轮与轮箍用钢是采用电炉或转炉冶炼的镇静钢，根据生产工艺划分为辗钢车轮和铸钢车轮，一般而言，客车、高速列车等较高端的车轮通常使用辗钢工艺生产。
2、不锈钢
主要用于铁道车辆的车体制造，如日本、美国、前苏联应用较多，不锈钢车体由于不易解决车体气密性问题，只用于制造200km/h速度级的车体、及车内承载和装饰件。
3、铝合金
铝合金密度小，约为钢的1/3，且表面易氧化形成致密而稳定的氧化膜，耐腐蚀性好，同时具有良好的铸造性和机械性能，在铁道车辆上应用广泛，一是作为受力构件；二是作为门、窗、管、盖、壳等材料；三是作为装饰和绝热材料，特别是在车辆引擎部分特别适合使用铝合金材料，铝合金还用于制造高铁列车车厢，如中国高铁客运专线动车组采用的CRH2、CRH3、CRH5三种动车组车体均为铝合金材质。
4、高分子材料
高分子材料已开始应用于铁道车辆，且用量不断增加，代表了未来发展趋势，纤维增强树脂基复合材料（FRF）因具有高比强度（刚度）、耐疲劳、耐蚀、隔热、阻燃、可设计性强等优点，被越来越多地应用于各种结构件，如车体和车头前端部采用玻璃钢、芳纶纤维增强环氧树脂等。
铁路建设中常用的金属材料包括钢、不锈钢、铝合金等，它们各自具有独特的性能和应用场景，共同构成了铁路系统的坚固基础和关键部件。