ЦНЦ машине се користе на широком спектру материјала. Сваки материјал има свој оптимални скуп параметара обраде (брзине и помаке) за успешну обраду материјала. Најчешћи материјали су:
1. Метал
Оброк је лако најчешће коришћени материјал у ЦНЦ машинској обради. ЦНЦ машине могу да секу готово било коју врсту метала од месинга за слободну машинску обраду до суперлегура никла као што је Инцонел. Машинска обрада метала покрива низ примена од калупа за бризгање до вратила и зупчаника.
2. Пластика
Док се велика већина пластичних делова производи бризгањем, ЦНЦ обрада се може користити за производњу одређених пластичних компоненти. Типични материјали могу укључивати АБС (акрилонитрил бутадиен стирен), најлон и поликарбонат. Примене за машинску обраду пластике могу укључивати тела вентила, чауре и прототипове за бризгање како би се проверила укупна функција дела пре него што се инвестира у скупе алате за ливење.
3. Дрво
ЦНЦ рутери се најчешће користе за сечење дрвета и генерално су јефтинији од стандардних ЦНЦ машина за сечење метала. ЦНЦ обрада дрвета се најчешће ради у декоративне сврхе. Уобичајене примене укључују намештај, прозорске оквире и украсне панеле.
4. Пена
Полиуретанска пена (било затворена или отворена ћелија) се обично користи у апликацијама ЦНЦ обраде. Блокови од пене могу се исећи у удобну амбалажу за производе високе вредности помоћу ЦНЦ рутера. Један пример је пена која се користи у кутијама за алат да би алати били сигурни током транспорта.
5. Композити
ЦНЦ машине се редовно користе приликом обраде композитних делова. Композити могу укључивати било шта од арамида до фибергласа до угљеничних влакана. Ови материјали су изузетно абразивни за резне алате. Композитне компоненте за ваздухопловство и бродове су машински обрађене за додавање рупа за причвршћиваче и за опште обрезивање након процеса обликовања.