太空電梯的建造材料需要具備極高的強度、輕質、良好的機械性能等特點，以承受巨大的拉力和太空環境的影響。目前研究較多的材料包括：
碳納米管。由碳原子組成的細長而強硬的纖維，具有輕質、高強度、高剛度和高穩定性的特點，還有良好的導電性。
高強度鋼。可用於電梯的主體結構，確保電梯在太空環境中的穩定和安全。
Zylon。一種高強度、高摩擦力的材料，適用於製造太空電梯的電纜。
多層薄膜。由多層高性能聚合物組成，用於減少自重並保持穩定性。
石墨烯。由碳原子組成的二維材料，具有高強度和輕質特點，同時也具備高導電性和高熱導率。
鈦合金。一種輕質高強度材料，能夠承受極端環境條件。
超導體材料。用於太空電梯的軌道，以減少能量損耗。
太陽能電池板和密閉的艙室系統。分別用於提供電源和保護太空人的生命安全。
這些材料中，碳納米管因其出色的物理和化學性質而備受關注，但目前仍面臨製造成本和技術挑戰的問題。其他材料如高強度鋼、Zylon和多層薄膜也在太空電梯的建設中發揮著重要作用。隨著技術的進步，未來可能會有更多創新材料被套用於太空電梯的建造中。