Bahan utama cip adalah silikon. Silikon adalah bahan semikonduktor dengan sifat elektrik dan mekanikal yang sangat baik, menjadikannya bahan yang ideal untuk membuat cip. Silicon kristal tunggal yang tinggi boleh doped dengan unsur-unsur yang berbeza untuk membentuk silikon p-jenis dan silikon N-jenis. Kedua-dua jenis semikonduktor ini digabungkan untuk membentuk persimpangan PN, yang digunakan secara meluas dalam pelbagai peranti elektronik, termasuk diod, triod, thyristors, transistor kesan bidang, dan pelbagai litar bersepadu. Di samping itu, sebagai tambahan kepada silikon, bahan semikonduktor lain juga digunakan dalam pembuatan cip, seperti Gallium Arsenide dan Germanium. Gallium Arsenide mempunyai mobiliti elektron yang tinggi dan sering digunakan dalam peranti elektronik berkelajuan tinggi; manakala germanium terutamanya digunakan dalam frekuensi radio tertentu dan peranti gelombang mikro. Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, para penyelidik juga telah meneroka bahan semikonduktor baru, seperti graphene, yang mempamerkan sifat semikonduktor yang dapat dikawal selepas pertumbuhan epitaxial pada wafer silikon karbida, dengan pergerakan elektron sehingga 10 kali silikon, dan kecekapan pengkomputeran dan tenaga pengkomputeran yang lebih baik.


