將材料性質的範圍以橢圓畫在縱軸與橫軸都是對數刻度的圖上。座標軸可從密度、楊氏模數、強度、破壞韌性、熱導率、線膨脹係數中任選2個。選擇性能指標後，會畫出該指標固定的直線，強調位於線較佳一側的材料，並依指標由高到低排列。點選橢圓，就以表格顯示該材料數值的範圍。預設為楊氏模數–密度圖，並畫出彎曲剛性固定之輕量樑的指標 √E/ρ = 3 GPa^½/(g/cm³) 的線。數值是公開資料中的代表範圍，不是可直接用於設計的值。
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數值以 M. F. Ashby 的教材「Material property data for engineering materials」（第5版，2021年）表中的範圍為基礎，表中的誤植與缺漏則以製造商技術資料等確認過的數值補上。即使是同名的材料，數值也會隨成分、熱處理、製程與方向而大幅改變。設計零件時，請使用標準、製造商的保證值或實測值。無法確認的數值（發泡體的熱導率與線膨脹係數）留空，不畫在圖上。
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材料選擇圖是將楊氏模數與密度等2種性質取為縱軸與橫軸，並以橢圓畫出各材料數值範圍的圖。楊氏模數從發泡體與橡膠的約0.001 GPa到碳化鎢的約700 GPa，跨越約6個數量級，因此兩軸都使用對數刻度。橢圓的大小表示同名材料隨成分、熱處理與製程而變動的數值範圍。同一材料群的材料會聚集在相近的位置，在楊氏模數–密度圖上，金屬與陶瓷位於右上，高分子位於中間，彈性體與發泡體位於左下。這個工具將橢圓畫成沿著縱橫軸的形狀，但教科書的圖有時會沿著2種性質一起變化的方向將橢圓傾斜。
考慮長度L固定、必須滿足彎曲剛性S的正方形截面樑，截面邊長b可自由改變，要把它做得最輕。彎曲剛性為 S = C₁EI/L³（C₁ 是由支撐方式決定的常數），截面二次矩為 I = b⁴/12。由剛性的條件得到 b² = (12SL³/(C₁E))^½，代入質量 m = ρb²L 得 m = (12S/C₁)^½ · L^(5/2) · ρ/√E。S 與 L 固定，因此要使質量最小，應選擇 ρ/√E 最小、也就是 √E/ρ 最大的材料。例如鋼（E = 210 GPa，ρ = 7.8 g/cm³）與鋁合金（70 GPa，2.7 g/cm³）為 (2.7/√70)/(7.8/√210) ≈ 0.60，鋁合金樑的截面雖然較粗，質量卻約為鋼樑的6成。
以同樣的想法，也能求出其他用途的指標。由剛性S決定、長度L的拉桿，由 S = EA/L 得截面積 A = SL/E，質量 m = ρAL = SL²·ρ/E，因此指標為 E/ρ。寬度w固定、只能改變厚度t的板受彎曲時，剛性與 Et³ 成正比，因此 t ∝ E^(−1/3)，質量 m = ρwtL ∝ ρ/∛E，指標為 ∛E/ρ。若條件是不降伏，拉桿由 A = F/σf 得 σf/ρ；樑的彎曲應力為 6M/b³，因此 b ∝ σf^(−1/3)，指標為 ∛(σf²)/ρ；板的彎曲應力為 6M/(wt²)，因此 t ∝ σf^(−1/2)，指標為 √σf/ρ。指標中的次方越小，密度小的材料越有利，這就是木材與發泡體在樑與板中排名靠前的原因。
設 √E/ρ = C，則 E = C²ρ²，兩邊取對數得 log E = 2 log ρ + 2 log C，在楊氏模數–密度圖上成為斜率2的直線。同樣地，E/ρ 的斜率為1，∛E/ρ 為3；在強度–密度圖上，σf/ρ 的斜率為1，∛(σf²)/ρ 為1.5，√σf/ρ 為2。位於同一條線上的材料，在該用途中性能相同。線往左上平行移動越多，指標的值越大，因此越位於線左上方的材料，越能把相同剛性或強度的構件做得輕。預設的 √E/ρ = 3 GPa^½/(g/cm³) 線上，以代表值而言，鋁合金（約3.2）、鎂合金、CFRP、木材的纖維方向等位於較佳一側，鋼（約1.8～1.9）位於較差一側。若將縱軸與橫軸互換，較佳的一側會變成線的右下方。
在破壞韌性–強度圖上，K_IC/σf 固定的線是斜率1的直線。有長度 a 之裂縫的構件，若要在脆性破壞之前先降伏，取形狀係數為1時的條件為 a < (1/π)(K_IC/σf)²，因此 K_IC/σf 越大的材料，即使有較大的裂縫也會先降伏。K_IC/σf = 0.1 √m 時，容許的裂縫長度約為3.2 mm。熱導率–線膨脹係數圖上的 κ/α，是選擇熱流入構件、產生溫度差時翹曲（熱變形）較小之材料的指標，越大越好，用於精密儀器零件的選材。不論哪一種，應使用的指標都會隨強度或熱的條件實際如何決定而改變。
這張圖的強度σf是資料中「降伏強度（彈性限）」的值。對金屬與高分子，它相當於降伏強度（金屬通常為0.2%偏位降伏強度）。對陶瓷與玻璃，資料中的這個值與抗拉強度大致相同，不是壓縮強度。陶瓷的壓縮強度遠大於抗拉強度，因此有些教科書的圖對陶瓷畫的是壓縮強度。讀圖時，請務必確認畫的是哪一種強度。彈性體是等於或小於抗拉強度的值（天然橡膠、氯丁橡膠、矽氧橡膠大致相同，丁基橡膠不到一半），複合材料、發泡體與天然材料則是資料中的彈性限值。破壞韌性對於橡膠或發泡體這類大幅變形的材料，也很難以與金屬或陶瓷相同的意義比較。
材料選擇的步驟是：先由用途整理出「功能、限制條件、目標、自由變數」，以必須滿足的條件（使用溫度、所需的破壞韌性、不導電等）篩選候選材料，再以性能指標的值為剩下的材料排序。這張圖可用於排序，以及掌握各材料群大致的差異。即使指標相同，價格、成形與接合的難易、腐蝕、挫屈等圖上看不出的條件，也會改變所選的材料。像質量與價格這樣有2個互相衝突的目標時，要從柏拉圖最適的候選中，決定目標之間的交換比率來選擇。
數值是作為 Ansys Granta EduPack 教材公開的 M. F. Ashby「Material property data for engineering materials」（第5版，2021年）表中的範圍。這份資料的數值為2位有效數字，是彙整許多合金與等級的寬廣範圍。資料表中有誤植或缺漏之處，以及與其他資料差異很大之處，以其他資料確認過的數值補上：氧化鋁密度的上限（3.98 g/cm³）取自 NIST 的結構陶瓷資料庫，不鏽鋼強度的上限取自 17-4PH 鋼的規格值，鈉鈣玻璃的熱導率與線膨脹係數取自註明出處的百科表格，石英玻璃熱導率與線膨脹係數範圍的一部分取自 Corning 的產品資料，氯丁橡膠的線膨脹係數取自 NETZSCH 的高分子資料。鋁合金的破壞韌性，以及鈦合金、鎳合金、石材、氯丁橡膠的熱導率，則擴大範圍以涵蓋 ASM 等資料的數值。在其他資料中也無法確認的發泡體熱導率與線膨脹係數留空，不畫在這些組合的圖上。CFRP 與 GFRP 是纖維方向在面內均勻分配之疊層材的值，纖維排成單一方向的材料，纖維方向的強度大得多，垂直纖維方向的強度則小得多。設計時，請使用標準、製造商的保證值或實際材料的試驗值。
正確答案：B. √E/ρ
樑的撓度與彎曲剛性 EI 成反比，正方形截面（邊長b）的截面二次矩為 I = b⁴/12。要滿足規定的剛性，Eb⁴ 必須固定，因此 b² ∝ 1/√E。樑的質量為 m = ρb²L ∝ ρ/√E，因此要使質量最小，應選擇 √E/ρ 最大的材料。E/ρ 是由拉伸拉桿剛性決定時的指標，用於截面積直接發揮作用的情形。∛E/ρ 是寬度固定、只改變厚度的板（面板）彎曲剛性的情形，來自剛性與厚度的3次方成正比。在彎曲中改變截面大小時剛性急遽增加，因此密度越小的材料越有利，這就是木材或CFRP在樑上具有優勢的原因。
正確答案：B. 2
設 √E/ρ = C（固定），則 E = C²ρ²，兩邊取對數得 log E = 2 log ρ + 2 log C，成為斜率2的直線。位於平行於此線之線上的材料性能相同，線往左上平行移動越多，√E/ρ 越大，也就是能把相同剛性的樑做得越輕的材料。斜率1是 E/ρ 固定（拉桿）的線，斜率3是 ∛E/ρ 固定（面板）的線。斜率1/2是把縱軸與橫軸弄反、讀成 log ρ = (1/2) log E + 常數 之斜率的錯誤。在雙對數圖上，性能指標中次方的差異會表現為線的斜率差異，因此可在1張圖上讀出各種負荷方式下材料的排序。
正確答案：A. 約0.60倍
剛性固定之樑的質量與 ρ/√E 成正比。鋁合金為 2.7/√70 = 2.7/8.37 ≈ 0.323，鋼為 7.8/√210 = 7.8/14.5 ≈ 0.538，因此比值為 0.323/0.538 ≈ 0.60，即約0.60倍。鋁合金樑的楊氏模數為3分之1，必須加粗截面，但密度小，整體上約輕4成。約0.35倍是只看密度比（2.7/7.8）的值，忽略了為使剛性一致而加粗截面。約1.04倍是像拉伸拉桿那樣質量與 ρ/E 成正比時的值，在拉桿中鋁合金與鋼的質量幾乎沒有差別。
因為不同材料的性質數值相差好幾個數量級，用一般的刻度，大多數材料會擠在原點附近。此外，√E/ρ 這類冪次形式的指標固定的線，在雙對數圖上會成為直線，可由斜率看出指標的形式。
這表示用這2種性質無法區分它們。請用其他性質的圖，或價格、加工難易、使用環境等條件比較。橢圓的寬度來自等級與製程的差異，因此縮小候選範圍後，請以實際使用之等級的數值確認。
只有在推導該指標時的用途與條件下（例如彎曲剛性固定、使質量最小的正方形截面樑），質量才會相同。截面形狀可以改變，或挫屈、局部降伏、價格等有影響時，需要以其他指標或條件確認。
木材的纖維方向與垂直纖維方向分別當作不同的材料畫出。CFRP 與 GFRP 是纖維方向在面內均勻分配的準等向性疊層材的值。纖維排成單一方向的 CFRP，性質隨方向有很大差異。例如以標準碳纖維（東麗 T700S）與環氧樹脂、纖維體積率 60 % 製成時，纖維方向的楊氏模數約為134 GPa，抗拉強度約為2.9 GPa，強度遠大於這張圖的範圍；垂直纖維方向的抗拉強度卻只有約81 MPa。