髖關節和膝關節是受力複雜的負重關節，在負重情況下，假體同時承受拉、壓、扭轉和界面剪切及反覆疲勞、磨損的綜合作用。因此要求假體材料必須具有中等的強度、塑性和抗疲勞、抗磨損、腐蝕性能。整個關節的安全乘載能力至少應大於7倍體重。除此之外，由於假體長期植入體內，材料應具有良好的生物相容性，無毒副作用，耐體液的化學腐蝕和電化學腐蝕，還希望比重輕，彈性模量接近於人的皮質骨。鑑於這種情況，對於人工關節制作所使用的材料有嚴格的要求。
人工關節不同的部件由不同的材料製成，並且通過適當的方法將人工關節假體固定在骨組織上，假體的關節表面要進行拋光處理。目前，鈷、鈦、鋼鐵基合金金屬材料組成人工髖關節的股骨頭、膝關節的股骨髁的表面，超高分子聚乙烯材料組成人工髖關節的髖臼股份、人工膝關節的脛骨平臺部分，聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥用於人工關節假體與骨組織的固定。
近年來，新的研究成果不斷應用於人工關節置換術的臨床實踐。生物陶瓷材料正被研製並廣泛用於臨床；假體表面的預處理，以增加假體與骨的固定效果，防止鬆動、脫離；通過改變合金化學成分和改進加工工藝，以解決假體柄的磨損、疲勞斷裂和鬆動問題；新的骨水泥使用技術及更符合人體生物力學特性的假體形狀的設計，提高了假體的固定效果，減少了假體鬆動的併發症；提高手術技術，設計更為精確的手術定位安裝器械，目前設計的定位器械日益精確，在絕大多數情況下都能保證假體的良好位置。
常用的人工關節植入材料有：
1、金屬合金；
2、高分子材料；
3、陶瓷材料。
常用的金屬可分為鈦基（鈦及鈦合金）、鈷基（鈷鉻、鈷鎳合金、鈷鉻鉬等）和鐵基（不鏽鋼）3類。高分子材料是指超高分子聚乙烯，主要製作髖臼杯假體及髖臼杯假體內襯。氧化鋁、氧化鋯陶瓷惰性穩定性好，在人工關節中可用於人工全髖關節的頭臼部分。在體內和體外實驗中，氧化鋁及氧化鋯的人工關節面的磨蝕及磨損率均明顯降低。
根據人工全髖關節頭臼的不同材料，其關節面的組成部分有：
1、金屬－聚乙烯；
2、陶瓷－聚乙烯；
3、金屬－金屬；
4、陶瓷－陶瓷。
其中前兩種組合是目前常用的方式。近些年來，後兩種組合的使用越來越多，並在經受時間的檢驗。
根據人工全髖關節假體不同的固定方法，分為：
1、非骨水泥生物固定；
2、骨水泥固定。
