تختلف المواد الخام المستخدمة في هندسة التصنيع والإنتاج حسب الصناعة والمنتج المطلوب. ومن بين المواد الخام الرئيسية المستخدمة في هذا المجال:
1. المعادن: وتشمل الألمنيوم والحديد والنحاس والزنك والفولاذ والتيتانيوم. ومن مزاياها عالية المتانة والتحمل للضغط والارتفاعات الحرارية والتآكل، ولكن عيوبها الأساسية هي الثقل النوعي وعدم المرونة.
2. البلاستيك: وتشمل البوليسترين والبوليمر والنايلون والبولي ايثيلين. ومن مزاياها سهولة التشكيل واللدونة والشفافية والخفة، ولكن عيوبها الأساسية هي قابليتها للتكسير والتعرض للضرر الناتج عن الحرارة.
3. المركبات الكيميائية: وتشمل الأصباغ والراتنجات والدهانات والملدنات. ومن مزاياها سهولة التشكيل والتلوين ومواصفات الحماية والحماية من الأشعة فوق البنفسجية، ولكن عيوبها الأساسية هي كونها تؤثر سلباً على البيئة وصحة الإنسان.
4. المواد الإلكترونية: وتشمل السيليكون والفلزات والأنابيب والمكونات الإلكترونية الأخرى. ومن مزاياها عالية الأداء والدقة والمتانة وعدم تأثرها بالرطوبة، ولكن عيوبها الأساسية هي أن تصنيعها يتطلب معدات وتقنيات خاصة وتكاليف عالية جدًا.
تختلف عيوب ومزايا هذه المواد الخام وفقًا للاستخدام المقصود وظروف التطبيق. وهو السبب الذي يجعل هندسة التصنيع والإنتاج تفيد من الابتكار والتطور المستمرين في مجال المواد الخام.