螺栓可用不同材料制成，最常见的材料是碳钢、合金钢和不锈钢。
对于高温应用，一般采用以铁、镍和铬为基本材料的合金，例如因科镍合金和镍基高温合金。采用碳钢和合金钢制成的螺栓的温度下限为–50°C，上限则取决于镀层的温度上限。为实现更高的作业温度，可采用镀镍或镀铬处理，镀镍和镀铬的温度上限分别为590°C和420—650°C。但这两种处理均成本较高，并未广泛用于紧固件。
不锈钢螺栓有多种合金材料，通常无须保护层，工作温度范围比碳钢或合金钢更广。根据合金类型，不锈钢的温度极限范围为–120 至320°C。
超出紧固件的作业温度范围可产生严重后果：
1.碳钢和合金钢在低于–50°C的温度下会变脆。
2.超出镀层作业温度可导致紧固件因氢脆及丧失腐蚀保护而失效。
3.随着温度升高，紧固件强度会下降。
4.紧固件与连接处之间的热膨胀系数不同会导致夹紧力变化。
5.蠕变和应力松弛。
