激光熔覆机可将高熔点的材料熔覆在低熔点的基材表面，且材料的成分亦不受通常的冶金热力学条件限制，因此所采用的熔覆材料的范围是相当广泛的，包括镍基、钴基、铁基合金、碳化物复合合金材料以及陶瓷材料等，其中合金材料和碳化物复合材料的激光熔覆机较为成熟，并已获得实际应用。
1、常用激光熔覆机材料
   1）自熔性合金粉末。
    自熔性合金粉末可分为镍基自熔合金、钴基自熔合金、铁基自熔合金，其主要特点是含有硼和硅，因而具有自我脱氧和造渣的性能，即所谓自熔性。这类合金在重熔时，合金中的硼和硅被氧化，在覆层表面形成薄膜。这种薄膜既能防止合金中的元素被氧化，又能与这些元素的氧化物形成硼硅酸盐熔渣，从而获得氧化物含量低、气孔率少的喷焊层。硼与硅还降低合金的熔点，增加合金的浸润作用，激光熔覆机对合金的流动性及表面张力产生有利影响。自熔合金的硬度与合金的含硼量与含碳量有关，随硼、碳含量的增加而提高，这是由于硼和碳与合金中的镍、铬等元素形成硬度极高的硼化物和碳化物的数量增加所致。由于基材含有较高的铬等元素，所以合金还具有优异的耐蚀和抗氧化性。激光熔覆机为提高自熔合金的硬度及耐磨性，也可在其中加入较多的WC，形成自熔合金与WC的混合物。
   2）碳化物复合粉末。
    碳化物复合粉末系由碳化物硬质相与金属或合金作为粘结相所组成的粉末体系。这类粉末中的粘结相能在一定程度上使碳化物免受氧化和分解，特别是经预合金化的碳化物复合粉末，能获得具有硬质合金性能的涂层。
   3）自粘结复合粉末。
    自粘结复合粉末是指在热喷涂过程中，由于粉末产生的放热反应能使涂层与基材表面形成良好结合的一类热喷涂材料，其最大的特点是具有工作粉和打底粉的双重功能。
   4）氧化物陶瓷粉末。
    氧化物陶瓷粉末具有优良的抗高温氧化能力，还有隔热、耐磨、耐蚀等性能，是一类重要的热喷涂材料，也是目前极受重视的激光熔覆机材料。此类陶瓷粉末主要分为氧化铝、氧化锆两个系列，其中氧化锆系陶瓷粉末比氧化铝系陶瓷粉末具有更低的热导率和更好的抗热震性能，因而主要被用作热障层材料。