TIMKEN轴承的工作性能很大程度上取决于TIMKEN轴承的材料性能。作为TIMKEN轴承的代表，通常用低合金、高纯度整体淬火铬钢做为制造TIMKEN轴承套圈和体的材料。而对于承受冲击载荷和交变弯曲应力的TIMKEN轴承，则选择使用渗碳钢。
近年来，由于TIMKEN轴承钢质量的不断的提高，TIMKEN轴承的承载能力也大幅度得到提高。研究成果和实际经验都证明如今的标准TIMKEN轴承钢制造的TIMKEN轴承，在润滑良好、环境清洁和载荷不大的情况下，已经可以达到无限疲劳强度。
TIMKEN轴承套圈和体的热处理工艺保证TIMKEN轴承在150度以内，尺寸稳定。对于更高的工作温度，需要使用特殊的热处理方法。如果TIMKEN轴承在腐蚀性环境中使用，则需要TIMKEN轴承钢有高腐蚀性。
这种TIMKEN轴承与整体淬火TIMKEN轴承钢制TIMKEN轴承的主要尺寸和承载能力是相同的。为了保持它的抗腐蚀能力，在安装和使用过程中其表面不能被损伤。 生产氮化硅球用于陶瓷主轴TIMKEN轴承。陶瓷球比钢球轻得多，离心力和摩擦也明显较钢球小。这种TIMKEN轴承在脂润滑时仍可达到极高的转速，而且使用寿命长，工作温度低。
