Glavni materijali koji se koriste za proizvodnju okvira za bicikle su: čelik, legura aluminijuma, legura titanijuma, legura magnezijuma, legura skandijuma, karbonska vlakna, itd. Generalno, okviri dostupni na tržištu su napravljeni od čelika, legure aluminijuma, legure titanijuma i ugljeničnih vlakana. Legura skandija i legura magnezija su relativno novi i manje uobičajeni materijali.
Da biste razumjeli svojstva ovih materijala, potrebno je poznavati neke osnovne koncepte i parametre:
1. Snaga. Zamislite teret koji visi na drugom kraju metalne šipke, dovoljno težak da izazove trajnu deformaciju. To jest, kada se težina ukloni, metalna šipka ostaje savijena i ne može se u potpunosti vratiti u svoj izvorni oblik; ovo se zove prinos. Sila potrebna za postizanje prinosa varira u zavisnosti od materijala; ovo se zove snaga. Snaga je povezana s izdržljivošću okvira, ali ne i kvalitetom vožnje. Čvrstoća je određena granom tečenja materijala. Na granicu tečenja značajno utiču kvalitet cevi okvira, proces termičke obrade i sastav legure (za neke marke).
2. Krutost (ili krutost) se može opisati na sljedeći način: Zamislite metalnu šipku čiji je jedan kraj pričvršćen za stezaljku. Na drugi kraj se primjenjuje težina, uzrokujući da se štap privremeno savija. Kada se uteg ukloni, štap se odmah vraća u prvobitni oblik. Ista težina primijenjena na različite materijale će proizvesti različite stupnjeve savijanja; ovo je ukočenost. Krutost utječe na kvalitetu vožnje okvira bicikla jer je okvir najosjetljiviji na deformacije tijekom normalne vožnje. Krutost je određena modulom elastičnosti materijala, a što je važno, modul elastičnosti je neovisan o kvaliteti metala i sastavu njegovih legura. Na primjer, sve vrste čelika imaju u suštini isti modul elastičnosti.
