Moottoripyörän osien materiaalien valintaan vaikuttavat ensisijaisesti osan toiminta, sen kestettävä kuormitus ja käyttöympäristö. Ydinkomponenttina moottori valmistetaan tyypillisesti materiaaleista, kuten alumiiniseoksesta, valuraudasta ja teräksestä. Alumiiniseosta, jota arvostetaan sen keveyden ja erinomaisen lämmönpoiston vuoksi, käytetään yleisesti moottorin koteloissa ja tietyissä rakenneosissa; terästä, joka tarjoaa korkean lujuuden ja kulutuskestävyyden, käytetään usein komponenteissa, joihin kohdistuu huomattavaa rasitusta, kuten kampiakselit ja vaihteet.
Rakenteelliset osat-mukaan lukien runko, etuhaarukat ja jousitusjärjestelmä-valmistetaan ensisijaisesti erittäin-lujasta teräksestä tai alumiiniseoksesta ajoneuvon vakauden ja turvallisuuden varmistamiseksi. Runko vaatii suurta iskunkestävyyttä ja minimoi painon käsittelykyvyn parantamiseksi. Komponenteissa, kuten pyörän navoissa ja jarruosissa, käytetään myös usein alumiiniseosta ja terästä, mikä tasapainottaa lujuusvaatimukset parannetulla lämmönpoistolla ja kestävyydellä.
Muoveja, komposiittimateriaaleja ja edistyksellisiä kevyitä materiaaleja käytetään myös yhä enemmän moottoripyörien komponenteissa. Esimerkiksi päällirakenteissa ja suojapaneeleissa käytetään usein teknisiä muoveja, jotka tarjoavat etuja, kuten korroosionkestävyyttä, keveyttä ja helppoutta käsitellä. Lisäksi uusien energiamoottoripyörien kehitys edistää materiaalien käyttöönottoa komponenteissa, kuten akkukoteloissa ja elektronisissa osissa, jotka tarjoavat parempaa turvallisuutta ja ympäristön kestävyyttä.
