Thép vòng bi tiêu chuẩn với hàm lượng cacbon và crom được lựa chọn và tôi cứng để chịu được áp lực lớn giữa các phần tử lăn và vòng bi.
Xử lý cacbonitrit hóa cả vòng trong và vòng ngoài là một quy trình làm cứng cơ bản được nhiều nhà cung cấp vòng bi TPI sử dụng. Thông qua quá trình xử lý nhiệt đặc biệt này, độ cứng trên bề mặt rãnh lăn được tăng lên, từ đó giảm mài mòn.
Thép siêu sạch hiện đã có mặt trong một số dòng sản phẩm vòng bi tiêu chuẩn TPI, nhờ đó đạt được khả năng chống mài mòn cao hơn. Vì hiện tượng mỏi tiếp xúc thường do các tạp chất phi kim loại cứng gây ra, nên các vòng bi ngày nay đòi hỏi độ sạch sẽ đặc biệt cao.