毛刷材料种类繁多，最早采用的是天然毛料，所谓天然毛料，即是指如猪鬃、羊毛之类直接采集使用而非人工合成的材料。而诸如猪鬃，羊毛，马毛等众多材料性质也各有差别，要依据客户的使用环境选择使用。
一、天然毛料
1、猪鬃
猪鬃取自于猪身上，一般来讲，一头猪一生只能取毛一次。猪鬃能用来制作多种毛刷，最常见的就是猪鬃油漆刷。猪鬃跟人类的头发形似，由根部到末端是从粗至细，这样的特性让猪鬃弹性好；此外，每根毛的末端会有稍微分叉；常见的猪鬃颜色为棕色（白色）或黑色。猪鬃的耐用性与抗水性极佳，还能防静电、耐高温及酸碱。
2、羊毛
羊毛比较柔软，弹性略显不足，做成羊毛刷后，用来涂刷涂料不会留下刷痕。除了制成油漆刷外，羊毛常应用于毛短且柔软的毛刷上，如化妆用毛刷。
3、马毛
马毛的柔软度介于猪鬃和羊毛之间，马尾毛会比猪鬃毛稍硬；马毛韧性好，耐磨损，但不耐酸碱，制成毛刷多应用于磨光、清洁、除尘等相关产业；以马毛为材质的毛刷可耐摄氏190度左右的高温。
4、白棕
白棕是用龙舌兰茎叶部分纤维进行加工而成的毛料，主产自墨西哥，故行内多称“墨西哥白棕”；白棕抗酸碱性能良好；由于其本身是植物纤维所以吸水性良好；白棕可摄氏140度左右的温度，适合用于制造皮革的细部打亮抛光作业的毛刷。
此外，还有剑麻，也是用来加工毛刷的天然材料之一，剑麻性能与白棕相似，也多用来加工成抛光刷，成品俗称“剑麻条”。