最早的天珠据传是用海洋生物的化石打磨而成，这类资源在唐朝时就已经接近枯竭，于是出现了各种材料的天珠。据收集统计，在藏地古时有用玉石、蛇纹石、玉髓、象牙和骨质、金属、琉璃、陶瓷、合成树脂、藏药以及海螺材质仿制的天珠。蒙古元朝以前，古珠及天珠文化的流行只局限于藏地。直至公元12世纪，藏文化逐渐传入汉地及蒙古地区。此时便出现了玉石材质的天珠。材质主要以今青海省境内祁连山产的祁连墨玉为主。

根据台湾张宏实先生的研究，直到18世纪，中原汉地才出现了用蛇纹石仿制的天珠。德国人在18世纪也利用当时的技术制作了镶蚀工艺的仿制天珠，并带入藏地，但这类珠子在西藏今天发现的不多，只在临近的不丹、锡金等地流通过，此类天珠多是以玉髓作为原材料。

比较常见的一个大类就是陶瓷天珠，陶瓷天珠采用高岭土与瓷土配方先制成白色瓷胎，再使用浓重钴铁矿物颜料于其表面施色上釉，形成蓝黑色至黑色的底色，白色的纹饰线条应采用了中国古代青花瓷绘制工艺当中的留白技艺。这类天珠多见仿制三眼、六眼和九眼天珠的纹饰。

19世纪末20世纪初，日本也凭借当时的先进技术制作出了仿真度极高的一类天珠，是一种合成特殊材质，类似于树脂。业界称之为“软料天珠”。康巴藏区有人将之也称为ra gzi。这种珠子在西藏比较常见，也是最为普遍的天珠替代品。