CNC strojevi se koriste na velikom broju materijala. Svaki materijal ima svoj optimalni skup parametara obrade (brzine i posmaci) za uspješnu obradu materijala. Najčešći materijali su:
1. Metalni
Zrna je najčešće korišteni materijal u CNC obradi. CNC strojevi mogu rezati gotovo sve vrste metala od mesinga koji se slobodno obrađuju do superlegura nikla poput Inconela. Strojna obrada metala pokriva niz primjena od kalupa za ubrizgavanje do osovina i zupčanika.
2. Plastika
Dok se velika većina plastičnih dijelova proizvodi injekcijskim prešanjem, CNC strojna obrada može se koristiti za proizvodnju određenih plastičnih komponenti. Tipični materijali mogu uključivati ABS (akrilonitril butadien stiren), najlon i polikarbonat. Primjene za strojnu obradu plastike mogu uključivati tijela ventila, čahure i prototipove za injekcijsko prešanje kako bi se provjerila cjelokupna funkcija dijela prije ulaganja u skupe alate za prešanje.
3. Drvo
CNC glodalice se najčešće koriste za rezanje drva i općenito su jeftinije od standardnih CNC strojeva za rezanje metala. CNC obrada drva najčešće se radi u dekorativne svrhe. Uobičajene primjene uključuju namještaj, okvire prozora i ukrasne ploče.
4. Pjena
Poliuretanska pjena (bilo zatvorena ili otvorena ćelija) obično se koristi u primjenama CNC obrade. Blokovi pjene mogu se izrezati u prikladno pakiranje za proizvode visoke vrijednosti pomoću CNC glodalice. Jedan primjer je pjena koja se koristi u kutijama za alat kako bi alati bili sigurni tijekom transporta.
5. Kompoziti
CNC strojevi se redovito koriste za obradu kompozitnih dijelova. Kompoziti mogu uključivati bilo što, od aramida preko stakloplastike do karbonskih vlakana. Ovi materijali su izuzetno abrazivni za alate za rezanje. Zrakoplovne i pomorske kompozitne komponente strojno se obrađuju za dodavanje rupa za pričvršćivače i za opće dotjerivanje nakon procesa oblikovanja.