PCB's bestaan voornamelijk uit substraatmateriaal en geleidende koperfolie. Verschillende materialen hebben rechtstreeks invloed op de elektrische prestaties, warmteafvoer, mechanische sterkte en werkomgeving van de PCB. Momenteel is het meest gebruikte materiaal FR-4, een composietmateriaal gemaakt van glasvezeldoek en epoxyhars. Het beschikt over uitstekende isolatie, hittebestendigheid en mechanische sterkte, terwijl het ook redelijk geprijsd is, waardoor het veel wordt gebruikt in computermoederborden, industriële besturingssystemen, voedingsapparatuur en consumentenelektronica. FR-4 heeft ook goede verwerkingsprestaties en voldoet aan de behoeften van meerlaagse PCB's en bedrading met hoge dichtheid, waardoor het het meest voorkomende PCB-substraat in de elektronica-industrie is.
Het materiaal- en oppervlaktebehandelingsproces van de koperfolie op het PCB-oppervlak zijn even cruciaal. Koperfolie wordt doorgaans verdeeld in elektrolytisch koper en gewalst koper; verschillende typen beïnvloeden de geleidbaarheid en flexibiliteit van de circuits. Om de soldeerbaarheid en oxidatieweerstand te verbeteren, ondergaan PCB-oppervlakken processen zoals vertinnen, immersiegoud, immersiezilver en OSP (Optisch Soldeerbare Precisie). Immersiegoud biedt een hoge vlakheid en sterke corrosieweerstand, waardoor het geschikt is voor elektronische producten met hoge-precisie en hoge- betrouwbaarheid; Vertinnen is daarentegen goedkoper en wordt vaak gebruikt bij de massaproductie van gewone elektronische producten. Terwijl de elektronica-industrie evolueert naar hogere snelheden, kleinere afmetingen en hogere betrouwbaarheid, worden PCB-materialen ook voortdurend geüpgraded om te voldoen aan complexere en veeleisendere toepassingsvereisten.
