齿轮的制造材料和热处理工艺对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。
20世纪50年代以前，齿轮多采用碳钢，60年代采用合金钢，70年代采用表面硬化钢。
根据硬度，齿面可分为软齿面和硬齿面。
软齿面齿轮承载能力低，但制造容易，跑合性强，传动尺寸和重量不严格限制，一般机械制造量小。
由于配套齿轮中，小齿轮的负荷偏重，所以为了使大小齿轮的工作寿命大致相同，小齿轮的硬度一般会高于大齿轮的硬度。
为了提高硬度，硬齿表面齿轮承载力高，切割后淬火，表面淬火或渗碳淬火。
然而，在热处理中，齿轮不可避免地会变形，因此必须在热处理后进行切割、研磨或精细切割，以消除变形引起的偏差，提高齿轮的精度。
