Jako materiał metaliczny aluminium jest wykorzystywane w produkcji skrzynek narzędziowych przede wszystkim ze względu na jego właściwości fizyczne i chemiczne. Czyste aluminium jest stosunkowo miękkie; dlatego w produkcji przemysłowej zazwyczaj wykorzystuje się stopy aluminium. Dodając pierwiastki takie jak miedź, magnez i cynk w celu zmiany mikrostruktury materiału, producenci osiągają doskonałą wytrzymałość i twardość. Ten proces tworzenia stopu pozwala aluminium wytrzymać uderzenia i naciski występujące podczas codziennego użytkowania przenośnych skrzynek narzędziowych, zachowując jednocześnie swoją lekkość. Odkształcenie struktury krystalicznej materiału podczas przetwarzania,-w szczególności wzrost gęstości dyslokacji-jest jednym z mikroskopijnych mechanizmów odpowiedzialnych za tę zwiększoną wytrzymałość.
Z punktu widzenia projektu konstrukcyjnego korpus przenośnej skrzynki narzędziowej to znacznie więcej niż zwykły pojemnik. Narożniki często mają pogrubione sekcje lub wewnętrzne żebra wzmacniające; nie są to jedynie wybory estetyczne, ale opierają się na zasadach mechanicznych. Kiedy skrzynia jest poddawana ściskaniu zewnętrznemu, naprężenia skupiają się w punktach nieciągłości konstrukcyjnej. Projekty wzmocnień skutecznie rozpraszają to naprężenie, zapobiegając uszkodzeniom konstrukcji spowodowanym miejscowym odkształceniem. Połączenia między korpusem skrzynki, zawiasami i zatrzaskami muszą również uwzględniać zmęczenie metalu; powtarzające się otwieranie i zamykanie w miarę upływu czasu wymaga, aby te elementy wytrzymywały cykliczne naprężenia na poziomie mikroskopowym bez powstawania pęknięć.
Procesy obróbki powierzchni bezpośrednio wpływają na trwałość skrzynki narzędziowej i długowieczność jej wyglądu. Powszechną metodą jest anodowanie, które wykorzystuje elektrolizę w celu utworzenia na powierzchni gęstej warstwy tlenku glinu. Ta warstwa tlenku mocno wiąże się z podłożem, a jej porowata struktura pozwala na absorpcję barwników, umożliwiając uzyskanie szerokiej gamy kolorystycznej. Grubość warstwy tlenku koreluje z twardością; grubsza warstwa zapewnia doskonałą odporność na zużycie i korozję, chroniąc przed zarysowaniami wynikającymi z codziennego użytkowania i wżerami spowodowanymi wilgotnym powietrzem.
Wewnętrzny układ skrzynki narzędziowej uwzględnia wykorzystanie przestrzeni i podział na strefy funkcjonalne. Elementy takie jak zatrzaski-w przekładkach lub szczeliny we wkładkach piankowych nie są umieszczane w sposób dowolny; raczej są one pozycjonowane w oparciu o standardowe wymiary narzędzia i statystyki częstotliwości użycia. Często używane narzędzia są zazwyczaj umieszczane w łatwo dostępnych miejscach. Układ ten jest zgodny z ergonomiczną zasadą „ekonomii ruchu”, mającą na celu zminimalizowanie czasu i niepotrzebnego ruchu wymaganego przez użytkowników w celu zlokalizowania i odzyskania narzędzi.
W przypadku długoterminowej-konserwacji należy skupić się na pielęgnacji ruchomych części i czystości powierzchni. Zawiasy i zatrzaski można okresowo smarować niewielką ilością specjalistycznego smaru, aby zmniejszyć zużycie i zapobiec zacieraniu się elementów na skutek tarcia suchego. Do czyszczenia używaj neutralnego detergentu; mocne kwasy lub zasady mogą uszkodzić powierzchniową warstwę tlenku i odsłonić metal nieszlachetny. Podczas przechowywania należy unikać-długoterminowego narażenia na wilgotne środowisko, ponieważ stopy aluminium mogą w pewnych warunkach nadal ulegać korozji elektrochemicznej,-szczególnie w kontakcie z innymi metalami w obecności elektrolitu.