Gesmede assen worden doorgaans vervaardigd uit hoogwaardig-staal of gelegeerd staal om voldoende sterkte en taaiheid te garanderen onder omstandigheden van hoge belasting en spanning. Gebruikelijke materialen zijn onder meer middel-koolstofstaal (zoals 45-staal), laag-gelegeerd hoog-staal (zoals 40Cr en 35CrMo) en speciaal gelegeerde staalsoorten. Middelmatig-koolstofstaal is kosteneffectief-en gemakkelijk te bewerken, waardoor het geschikt is voor assen met gemiddelde belastingseisen. Laag-gelegeerde hoog-staalsoorten-versterkt met elementen als chroom, molybdeen en nikkel-bieden een aanzienlijk verbeterde treksterkte, slijtvastheid en vermoeidheidsweerstand, waardoor ze ideaal zijn voor zware-machines of machines met hoge-snelheid.
De materiaaleigenschappen van gesmede assen zijn ook afhankelijk van warmtebehandelingsprocessen. Behandelingen zoals afschrikken en temperen, carboneren en harden kunnen de hardheid, taaiheid en slijtvastheid van het staal verbeteren. Astappen ondergaan bijvoorbeeld vaak afschrikken en temperen om een hoge oppervlaktehardheid en slijtvastheid te bereiken, terwijl de askern een hoge taaiheid behoudt om breuk onder torsie- of schokbelastingen te voorkomen. Naarmate de industriële vraag naar lichtgewicht componenten en corrosiebestendigheid groeit, kunnen gesmede assen voor gespecialiseerde toepassingen gebruik maken van roestvrij staal of hoogwaardige gelegeerde staalsoorten. In scheepsuitrusting en chemische verwerkingsmachines worden bijvoorbeeld roestvrijstalen assen gebruikt om corrosie door zout water of corrosieve media te weerstaan, waardoor de levensduur wordt verlengd.