Materiał Warunki wewnątrz reaktora SCWR są cięższe niż te w reaktorach LWR, LMFBR i nadkrytycznych elektrowniach wykorzystujących paliwa kopalne, w których uzyskano już wiele doświadczenia. Brak jednak doświadczenia uwzględniającego kombinację niesprzyjającego otoczenia i intensywnego promieniowania neutronowego). Reaktory SCWR wymagają wyższego standardu materiałów, z których wykonywany jest rdzeń (zwłaszcza koszulki paliwowe) niż którykolwiek z powyżej wymienionych. Dodatkowo, niektóre elementy stają się bardzo reaktywne na skutek absorpcji neutronów, na przykład kobalt-59 wychwytując neutrony przekształca się w kobalt-60, który silniej emituje promieniowanie gamma. Z tego względu stopy zawierające kobalt są nieodpowiednie dla reaktorów.
Prace badawczo-rozwojowe skupiają się na poznaniu: właściwości chemicznych wody w stanie nadkrytycznym poddanej promieniowaniu (zapobieganiu pękania pod wpływem korozji natężeniowej oraz zachowaniu odporności na korozję na skutek promieniowania neutronowego i wysokich temperatur), stabilności wymiarowej i mikrostrukturalnej (zapobieganie kruchości, zachowanie wytrzymałości i odporności na pełzanie również pod wpływem promieniowania i wysokiej temperatury) materiałów, odpornych na ostre warunki i nieabsorbujących nadmiernej liczby neutronów, które wpływają na zużycie paliwa.