Pour créer une image réaliste toute géométrie doit être associée à un matériau. Ce matériau, qui peut être une combinaison d'autres matériaux, détermine comment la lumière interagit avec la surface. Chaque matériau est défini par plusieurs coefficients physiques dont les valeurs suggérées sont explicitées en Annexe B.
RADIANCE offre quatre classes de matériaux : matériaux ordinaires, diélectriques, BRDF, plus les lumières.