人工关节的材料应具有良好的生物相容性，良好的机械性能，并有很好的耐腐蚀及抗疲劳性等，负重面应耐磨损，同时磨损颗粒不引起严重机体反应。目前尚无任何单一材料能满足上述要求，临床上常用的材料为金属、高分子聚乙烯和陶瓷。常用的金属材料有316L不锈钢、钛合金（Ti-6A1-4V）、钴铬钼合金（Co-Cr-Mo）及钴镍合金（MP35N）等。这些金属材料各有优缺点，根据其不同的物理性质设计制作为关节的各种部件。在高分子材料中，以超高分子聚乙烯最为适用。它有良好的生物相容性，在体内耐降解性能好，有一定的黏弹性，与金属的摩擦系数很低，主要用于关节面之间的配伍。在体内人工全髋关节的髋臼帽磨损深度约为lmm／（5～6）年，髋关节假体理论上计算使用时间约为25～30年。其他关节面配伍的材料还有陶瓷-聚乙烯、陶瓷-陶瓷、金属-金属。以氧化铝（A1203）和氧化锆（Zr02）为主的陶瓷配伍假体（ceramic-on-ceramic，COC；ceramic-on-polyethylene，COP）近年大量应用于临床。半陶界面（陶瓷-聚乙烯）的体内线性磨损量为0.1mm／年，仅为金属-聚乙烯界面的磨损量的一半，而全陶界面（陶瓷-陶瓷）的体内线性磨损量为0.005mm／年，是目前得到临床验证的最佳摩擦界面。金属-金属表面关节20世纪70年代就开始使用，但由于其较高的磨损率遭到淘汰。现代表面处理工艺的发展使其磨损率大大降低，金属-金属髋关节表面置换及全髋假体又重新回归临床并取得了显著的效果。金属-金属关节的线性磨损碎屑颗粒大小为纳米级（0.1～5μm）远远小于聚乙烯碎屑。但对于碎屑在体内的转归及金属微粒的毒副作用尚未完全明了。