Các vật liệu phổ biến được sử dụng cho cốc nhựa dùng một lần bao gồm polypropylen (PP), polycarbonate (PC), polyetylen terephthalate (PET), polystyrene (PS) và axit polylactic (PLA), cùng nhiều loại khác.
Theo quy định về tái chế nhựa, khả năng chịu nhiệt của các vật liệu khác nhau thay đổi đáng kể; ví dụ: PP (Mã 5) có thể chịu được nhiệt độ cao lên tới 120 độ, PET (Mã 1) có khả năng chịu nhiệt-lên đến 65 độ, trong khi PS (Mã 6) có khả năng chịu cả nhiệt và lạnh nhưng không nên đun nóng trong lò vi sóng. Độ bền nén của cốc nhựa dùng một lần thay đổi tùy theo chất liệu; cốc nhựa truyền thống (chẳng hạn như cốc làm từ PP, PS hoặc PET) có cường độ nén từ 26 N đến 975 N, trong khi cốc nhựa PLA dao động từ 26 N đến 151 N. Về khả năng cách nhiệt, cốc giấy dùng một lần thường tốt hơn cốc nhựa dùng một lần; cụ thể là, cốc giấy có cấu trúc rỗng dạng sóng hoặc vách đôi{12}}có khả năng cách nhiệt tốt nhất với nhiệt độ bề mặt có thể chênh lệch hơn 20 độ so với nhiệt độ bề mặt của cốc nhựa PE thông thường.
Một số cốc dùng một lần được tiếp thị là "có thể phân hủy" không phân hủy hoàn toàn trong điều kiện ủ phân công nghiệp mô phỏng-có tỷ lệ phân hủy là 0%-do có chứa nhựa PP không-phân hủy. Các thử nghiệm chỉ ra rằng các mẫu cốc nhựa làm từ các vật liệu như PS, PET và PLA cho thấy không phát hiện được sự di chuyển của vi hạt nhựa sau khi ngâm trong nước sôi trong hai giờ. Tuy nhiên, một số sản phẩm kém chất lượng có nguy cơ vượt giới hạn cho phép về chất độc hại; ví dụ: một số sản phẩm nhất định đã được phát hiện có chứa dư lượng quá mức 3-chloro-1,2-propanediol-một chất được Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) của Tổ chức Y tế Thế giới phân loại là tác nhân Nhóm 2B "có thể gây ung thư cho con người".
Cốc nhựa phải tuân thủ các tiêu chuẩn quốc gia như *Tiêu chuẩn an toàn thực phẩm quốc gia: Vật liệu và vật dụng bằng nhựa tiếp xúc với thực phẩm* (GB 4806.7) và *Cốc uống nước bằng nhựa* (QB/T 4049); các lĩnh vực không tuân thủ phổ biến-bao gồm hiệu suất bịt kín và khả năng chống va đập.
