散熱片材質是指散熱片所使用的具體材料。每種材料其導熱性能是不同的，按導熱性能從高到低排列，分別是銀，銅，鋁，鋼。不過如果用銀來作散熱片會太昂貴，故好的方案為采用銅質。雖然鋁便宜得多，但顯然導熱性就不如銅好（大約只有銅的百分之五十多點）。 常用的散熱片材質是銅和鋁合金，二者各有其優缺點。銅的導熱性好，但價格較貴，加工難度較高，重量過大（很多純銅散熱器都超過了CPU對重量的限制），熱容量較小，而且容易氧化。而純鋁太軟，不能直接使用，都是使用的鋁合金才能提供足夠的硬度，鋁合金的優點是價格低廉，重量輕，但導熱性比銅就要差很多。有些散熱器就各取所長，在鋁合金散熱器底座上嵌入一片銅板。 對于普通用戶而言，用鋁材散熱片已經足以達到散熱需求了。

依照從散熱器帶走熱量的方式，可以將散熱器分為主動散熱和被動散熱，前者常見的是風冷散熱器，而后者常見的就是散熱片。進一步細分散熱方式，可以分為風冷、熱管、液冷、半導體制冷和壓縮機制冷等等。
風冷散熱是常見的，而且非常簡單，就是使用風扇帶走散熱器所吸收的熱量。具有價格相對較低、安裝簡單等優點，但對環境依賴比較高，例如氣溫升高以及超頻時其散熱性能就會大受影響。

純鋁散熱器是早期為常見的散熱器，其制造工藝簡單，成本低，純鋁散熱器仍然占據著相當一部分市場。為增加其鰭片的散熱面積，純鋁散熱器常用的加工手段是鋁擠壓技術，而評價一款純鋁散熱器的主要指標是散熱器底座的厚度和Pin-Fin比。Pin是指散熱片的鰭片的高度，Fin是指相鄰的兩枚鰭片之間的距離。Pin-Fin比是用Pin的高度(不含底座厚度)除以Fin，Pin-Fin 比越大意味著散熱器的有效散熱面積越大，代表鋁擠壓技術越。

其生產工藝與窯具的生產工藝基本相同，導熱性與抗氧化性能是材料的主要應用性能。它的原理是把陶瓷散熱器放置在離煙道出口較近、溫度較高的地方，不需要摻冷風及高溫保護，當窯爐溫度為1250-1450℃時，煙道出口的溫度應是1000-1300℃，陶瓷換熱器回收余熱可達到450-750℃，將回收到的的熱空氣送進窯爐與燃氣形成混合氣進行燃燒，這樣可以降低生產成本，增加經濟效益。陶瓷換熱器在金屬換熱器的使用局限下得到了很好的發展，因為它較好地解決了耐腐蝕、耐高溫等課題，成為了回收高溫余熱的佳換熱器。經過多年生產實踐，結果表明陶瓷換熱器效果很好。它的主要優點是：導熱性能好，高溫強度高，抗氧化、抗熱震性能好，壽命長，維修量小，性能可靠穩定，操作簡便。是回收高溫煙氣余熱的佳裝置。

貼片工藝是將薄銅片通過螺絲與鋁制底面結合，這樣做的主要目的是增加散熱器的瞬間吸熱能力，延長一部分本身設計成熟的純鋁散熱器的生命周期。經過測試發現：在鋁散熱片底部與銅塊之間使用導熱介質，施加80Kgf的力壓緊后用螺絲將其鎖緊，其散熱效果與銅鋁焊接的效果相當，同樣達到了預計的散熱效能提升幅度。

在鋁的散熱片底部加工一個直徑ψ=D1的圓孔，另外做一個直徑ψ=D1+0.1MM 的銅柱，利用金屬材料的熱脹冷縮特點，將鋁質散熱片加熱至400℃，其受熱膨脹圓孔直徑擴張至D1+0.2MM以上。利用機器在高溫下將常溫(或冷卻后的)銅柱快速塞入鋁質散熱片之圓孔內，待其冷卻收縮后，銅柱與鋁質散熱片就能緊密結合為一體。這也是一種可靠的方法，其銅鋁穩定性很高，由于沒有使用第三方介質，結合緊密度佳。塞銅工藝可以大幅度降低接觸面間的熱阻，不但了銅鋁結合的緊密程度，更充分利用了兩種金屬材料的散熱特性。