Τα υπεραγώγιμα υλικά μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ευρέως σε τρεις πηγές: φυσικά μέταλλα, κράματα και ενώσεις. Τα παλαιότερα που ανακαλύφθηκαν υπεραγώγιμα υλικά ήταν φυσικά μέταλλα όπως ο υδράργυρος (Hg), ο μόλυβδος (Pb) και ο κασσίτερος (Sn), τα οποία εμφανίζουν υπεραγωγιμότητα σε σχεδόν-απόλυτο μηδέν θερμοκρασίες. Περαιτέρω έρευνα αποκάλυψε ότι η κράμα μεταλλικών στοιχείων σε συγκεκριμένες αναλογίες θα μπορούσε επίσης να παράγει χαμηλής-θερμοκρασίας υπεραγώγιμα υλικά με υψηλότερες κρίσιμες θερμοκρασίες και ειδικές ιδιότητες, όπως νιόβιο-κασσίτερος (Nb3Sn) και νιόβιο-τιτάνιο (NbTi). Αυτά τα υλικά χρησιμοποιούνται ευρέως στην απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI), σε επιταχυντές σωματιδίων και σε μαγνήτες υψηλού πεδίου.
Στα τέλη του 20ου αιώνα, η ανακάλυψη υπεραγωγών οξειδίου του χαλκού υψηλής{1} θερμοκρασίας επέκτεινε το φάσμα των πηγών υπεραγώγιμων υλικών. Οι υπεραγωγοί υψηλής θερμοκρασίας είναι συνήθως συνθετικές κεραμικές ενώσεις που αποτελούνται από χαλκό, οξυγόνο και άλλα σπάνια μέταλλα-γαιών ή αλκαλικών-γαιών, όπως το YBCO (οξείδιο του βαρίου του χαλκού υττρίου) και το BSCCO (οξείδιο του βισμούθιου στροντίου). Επιπλέον, οι υπεραγωγοί με βάση τον σίδηρο-αποτελούνται από στοιχεία όπως ο σίδηρος, το αρσενικό και το σελήνιο. Αυτά τα υλικά συντίθενται ως επί το πλείστον χημικά μέσω αντιδράσεων στερεάς-υψηλής θερμοκρασίας ή μεθόδων διαλύματος.
Τα σύγχρονα υπεραγώγιμα υλικά προέρχονται κυρίως από τεχνητή σύνθεση για τον ακριβή έλεγχο της χημικής τους σύνθεσης, της κρυσταλλικής δομής και των επιπέδων ακαθαρσιών, βελτιστοποιώντας έτσι την κρίσιμη θερμοκρασία, την κρίσιμη πυκνότητα ρεύματος και την ικανότητα αντοχής στο μαγνητικό πεδίο. Ενώ τα φυσικά μέταλλα παραμένουν ένα σημαντικό αντικείμενο βασικής έρευνας, η συντριπτική πλειοψηφία των υπεραγώγιμων υλικών που χρησιμοποιούνται σε πρακτικές εφαρμογές είναι σύνθετα ή κράματα που παρασκευάζονται μέσω χημικής σύνθεσης και τεχνικών μηχανικής υλικών.
