制作运动内衣的主要材料仍然以天然材料和人工材料为主，天然材料主要是指棉毛丝麻等天然纺织材料，虽然就目前的科学技术手段而言，天然的纺织服装材料还不能满足体育运动对服装的特殊功能要求，但是，天然材料的独特性仍然有着不可替代的地位:如羊毛纤维的保暖性，棉纤维的舒适性，另外还有羽绒作为填充材料的保暖性等。
常用的内衣多数用棉制的，因为棉的舒适性、吸水性都很好，同时原材料价格便宜，是很传统的天然纺织原料，但是，对于运动内衣来说，棉的最大缺陷是吸水快而干燥速度很慢，通常穿着棉制运动内衣的人在运动过后，衣服在完全湿透的情况下，身体表面仍有很多汗水，从而导致受风、感冒。
再一种羊毛内衣，这种主要是保暖内衣，较重，不适合运动时穿着，同时，羊毛的吸水性也不太理想，起不到内衣排汗的效果。另外，羊毛的舒适性较差，贴身的感觉不是太好，必须经过特殊的处理以后，羊毛的舒适性才会提高，这就是运动羊毛，防缩羊毛等概念的出现。
