製作運動內衣的主要材料仍然以天然材料和人工材料為主，天然材料主要是指棉毛絲麻等天然紡織材料，雖然就目前的科學技術手段而言，天然的紡織服裝材料還不能滿足體育運動對服裝的特殊功能要求，但是，天然材料的獨特性仍然有著不可替代的地位:如羊毛纖維的保暖性，棉纖維的舒適性，另外還有羽絨作為填充材料的保暖性等。
常用的內衣多數用棉製的，因為棉的舒適性、吸水性都很好，同時原材料價格便宜，是很傳統的天然紡織原料，但是，對於運動內衣來說，棉的最大缺陷是吸水快而乾燥速度很慢，通常穿著棉製運動內衣的人在運動過後，衣服在完全溼透的情況下，身體表面仍有很多汗水，從而導致受風、感冒。
再一種羊毛內衣，這種主要是保暖內衣，較重，不適合運動時穿著，同時，羊毛的吸水性也不太理想，起不到內衣排汗的效果。另外，羊毛的舒適性較差，貼身的感覺不是太好，必須經過特殊的處理以後，羊毛的舒適性才會提高，這就是運動羊毛，防縮羊毛等概念的出現。
