Fensterrahmen können aus diversen Materialien bestehen, die auch untereinander kombinierbar sind. Sie können aus Holz, Aluminium, Kunststoff, Stahl oder Schmiede- und Gusseisen bestehen. Der älteste Werkstoff für Fenster ist selbstverständlich Holz. Das regenerative und von Haus aus sehr gut zu bearbeitendes Material ist deshalb auch heute noch mit einem sehr hohen Marktanteil vertreten. Dies ist auch der guten Wärmedämmung und der bereits erwähnten Bearbeitungsmöglichkeit zu schulden. Problematisch bei der Verarbeitung von Holz für Fenster ist die schlechte Witterungsbeständigkeit. Obwohl diese mithilfe moderner Beschichtungen reduziert werden konnte, bleibt immer noch ein erhöhter Wartungsaufwand. In Kombination mit Aluminium lässt sich aber auch diese Variante problemlos realisieren. Denn die Verbauung von Aluminium an der Außenseite des Fensters bietet einen guten Schutz vor Verwitterung, während der ursprüngliche, warme Charakter von Holz im Inneren erhalten bleibt. Vollaluminium wird als Fenster besonders häufig in öffentlichen Gebäuden und Bürokomplexen eingesetzt. Dies resultiert nicht nur aus der hohen Strapazierfähigkeit dieses Materials, sondern es trägt auch zur funktionellen, ja mitunter gewollt kühlen Atmosphäre dieser Gebäudeformen bei. Auch voll verglaste Fassaden haben Aluminiumrahmen, diese werden jedoch zur besseren Dämmung und Isolierung durch Kunststoff getrennt. Andersherum sind Kunststofffenster im Inneren des Rahmens und Flügels durch Aluminium oder Stahl verstärkt, da Kunststoff hohe Abnutzungseffekte zeigen kann. Auch die Veredlung durch Holz bzw. Holzimitationen kann man häufig beobachten. Stahl wird häufig nur noch verwendet, wenn das Gebäude keine Ansprüche an die Dämmung von Geräuschen oder Wärme stellt. In Verbindung mit thermischen Isolationen ist Stahl als äußerst strapazierfähiges Material immer noch bei hoher Beanspruchung, wie in öffentlichen oder stark frequentierten Bereichen das Baumaterial der Wahl.