自行車的車體材料有高碳鋼，鉻鉬鋼，鋁合金，鈦合金，碳纖維，其中鈦合金和碳纖維材質是最好的。

碳纖維車架的特征是輕、鋼性好、沖擊吸收性好，但是充分發揮碳纖維的優異性能，在技術上看起來不是那么容易，各碳纖維材料廠家之間的品質差異也較大。自行車廠家考慮到成本問題，不大可能使用高等級的碳纖維來制作車架。

碳纖維車架還是具有其他素材所沒有的優點，可以制造8、9kg左右的輕量自行車，這種碳纖維輕量自行車，登坡時最能體現其順利而爽快優點，而不會像一些輕的鋁合金車架，登坡時感到有一種向后拉的力量。碳纖維作為一種高科技材料使用在自行車上是最近十年的事情。嚴格來說碳纖維并不是單純的碳元素，而是碳元素經過編織加工后一種混合物。

鈦合金的優勢

鈦合金突出優勢是重量輕，強度高，彈性好，抗沖擊、疲勞性能好，耐腐蝕永不生銹。自行車特別是賽車要求重量輕、剛度好并且沖擊性能好。重量輕可以提高速度，并在長距離運動時降低體力消耗；剛度好的自行車車架有利于驅動力的轉換，并提高操縱性能；沖擊吸收性好的自行車車架可以較好地減緩來自路面的沖擊，從而減輕車手的疲勞。