模型制作所选用的材料，有时不单单是一种材料，也可能是两种或两种。以上材料，经过综合加工制作而成的，但还是以一种材料为主料，其他只是局部的使用，这样制作的模型，整体感较好，后期的装饰处理也方便。如一个石膏雕刻的电话机，上面的显示屏窗口就要用一些透明的有机玻璃，可在反面剪贴一些画面，这样达到逼真的效果，还有按键，就可以选用一些有机玻璃圆棒材，然后工截面切割出大小、厚薄一样的按键，制作出来效果很好。还有一些其他材料，如玻璃钢、泡沫等。
以钢铁材料应用多，如各种规格的钢铁、管材、板材，有时少量的也用一些铝合金等其他金属材料。 金属模型材料的制作，主要考虑力学性能和成本等方面的因素。力学性能主要从金属材料的强度、弹性、硬度、刚度以及抗冲击拉伸的能力等方面来考虑。金属模型加工工艺主要有切削、焊接、铸造、锻造等。因实验室加工条件有限，所以金属模型工艺选择较少。
塑料是一种常用制作模型的新材料。塑料品种很多，主要品种有五十多种，制作模型应用多的是热塑性塑料，主要有聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯、ABS工程塑料、有机玻璃板材、泡沫塑料板材等。聚氯乙烯耐热性低，可用压塑成型、吹塑成型、压铸成型等多种成型方法。ABS工程塑料的熔点低，用电烤箱、电炉等加热、很容易使其软化，可热压、连接多种复杂的形体。有机玻璃具有适光性好、质量轻、强度高、色彩鲜艳、加工方便等特点，成型后易于保存。
石膏价格经济，方便使用加工，用于陶瓷、塑料、模型制作等方面。石膏质地细腻，成型后易于表面装饰加工的修补，易于长期保存，适用于制作各种要求的模型，便于陈列展示。