轮椅车架中使用的材料主要有钢、铝合金和钛合金，高性能碳纤维复合材料和镁合金目前还没有得到广泛应用。市场上手动轮椅的价格一般取决于手动轮椅所用的材质，轻量化轮椅价格相对要更高。钢制轮椅质量高达25kg以上，铝制轮椅质量为 11.25—13.5kg，钛合金轮椅质量可进一步减轻到6.3—9kg，而钛合金轮椅的售价比钢制轮椅贵3到5倍甚至更高
轮椅用钢
钢是目前在轮椅制造业当中应用范围最为广泛、应用历史最久的材料。应用于轮椅车架材料的钢主要有合金钢、不锈钢和碳素结构钢。尽管轮椅用钢管的技术相当成熟，通过成分的优化、先进的热处理工艺和加工工艺，使得钢管的管壁在保证性能的前提下达到了比较理想的厚度，钢制轮椅的质量在不断减轻，但是用作轮椅车架的钢管管壁厚度几乎接近极限，在更高轻量化的要求下，钢制轮椅难有突破。
轮椅用钛合金
钛合金由于其质轻、高强、韧性好、耐高低温性能好、无毒以及较好的耐蚀性等优点，应用于航天航空、机械、医疗、能源等许多领域。钛合金的比强度高于铝，且在一般环境下基本不会发生腐蚀，不需要额外的防腐蚀处理。钛制轮椅的主要优点是牢固、轻量、舒适、美观、使用寿命长。钛合金主要应用在轮椅系列中的运动轮椅，比如篮球轮椅、赛车轮椅等，因价格昂贵，在普通轮椅上的应用受到了限制。目前钛合金在轮椅上的应用因高成本及产品高售价导致在市场没有很明显的优势，只有钛合金材料成本降下来，才可能代替目前部分铝合金。
轮椅用镁合金
镁合金是目前世界上最轻质的商用金属结构材料。与其他结构材料相比，镁合金具有一系列的优点：出众的比强度和比刚度;良好的铸造性能，适用于高压铸造;突出的疲劳无记忆性;较好的动力学性能;相对于钢、铝等金属部件，具有极佳的减振特性;机加工性能好;易回收。制作镁合金轮椅最主要的问题是：镁合金作为结构材料，其耐蚀性比较差。使得目前市场上还基本没有镁合金轮椅。
轮椅用铝合金
铝合金的强度与钢铁的强度相当，密度是钢铁的1/3，与其他材料相比，轻量化效果好，且具有良好的耐腐蚀性、回收利用性好，易于加工成形，表面喷涂和阳极氧化处理工艺成熟。其生产成本相对较低、工艺技术完善、不需要专业的生产设备和技术，使得铝合金成为目前轻量化综合性能最理想也是最受欢迎的材料。轮椅所使用的铝合金多数为6XXX系和7XXX系两种，使用前可进行热处理以改善性能来满足需求。
轮椅实现轻量化最主要是从材料角度实现，钛合金和镁合金的综合性能相对铝合金有优势，但在生产成本及技术要求的限制下，钛制轮椅和镁制轮椅相对价格便宜的铝合金轮椅优势并不明显。
轮椅用复合材料
复合材料因密度小、比强度高、耐蚀性好、高疲劳强度等突出优势已成为当今材料的研究热点之一。但制作的高成本是制约复合材料得到广泛应用的主要原因，另外复合材料的结合强度和断裂韧性不理想，且复合材料的修复要比金属材料难度大，甚至一些影响性能的缺陷和裂纹无法第一时间发现，因此，目前复合材料在轮椅上的应用也不很广泛。
