兰州牛肉面的原料大体可以按做面、做汤和配菜三类来划分。
做面的主要原料是面粉和碱类、盐类添加剂；
做汤的原料主要是牛肉、牛骨、牛肝及姜片、花椒、胡椒、草果等多种香辛料组成；
配菜原料主要是萝卜、辣椒、香菜、蒜苗等蔬菜。早期牛肉面选料有谚云“甘南的牛肉，和尚的面，皋兰的蓬灰，甘谷的线”，就是强调了牛肉要选甘南牦牛，面粉则选永登一带特有的“和尚头”品种，蓬灰要选皋兰烧制的，辣椒选择甘谷县出产的线辣椒。其他关于添加剂、香辛料等，也都有很特殊或者比较明确的要求。
1.面粉抻拉制作方法的选择，决定了兰州牛肉面对面粉的要求比较高，小麦本身品质要好，加工面粉要精。“和尚头”小麦粉质较细、砂，含纤维少，容易消化吸收，口感好，是兰州地区老百姓制作面食的最佳原料。但由于“和尚头”总产量较低，不能满足大规模市场需要，且加上连年种植，品种品质退化严重，面粉色泽较差，现在已基本退出兰州拉面专用粉市场，被其他优质高产小麦品种代替。现在普遍使用的兰州拉面专用粉，多产于甘肃河西、宁夏、陕西等西北地区主要产粮区。面粉有较高的颗粒度，较低的灰分含量，蛋白质含量和质量的要求也很高。
2.添加剂抻拉是面食制作古老而又常见的方法，这种加工方法除了对面粉本身有较高要求外，还必须使用盐或碱类添加剂增加面的“筋力”。兰州牛肉面对拉面剂的要求，与其他面食相比非常独特，也是其文化特征之一。传统拉面剂是由一种生长在西北盐碱地的植物——碱蓬草烧结而成，通常称“蓬灰”。传统兰州拉面制作蓬灰所采用的碱蓬草（水篷），主要为阿拉善碱蓬。以碱蓬为原料烧制加工的结晶体就是蓬灰。蓬灰的制作有严格的程序：深秋或者初冬时节，将长老了的碱蓬草收割集中后，在人工挖成的土灶中燃烧；当燃烧后的草灰达到一定积累后，用挖灶时挖出的土将草灰连同整个土灶填埋密封，在高温密闭条件下使灰分凝结成块。一般经过12至24小时后取出来的黑色块状物就是蓬灰，其成分主要为钾和钠盐。优质蓬灰表面呈灰黑色，内部为深绿色晶体。过去兰州百姓做面条、馒头、烤饼等，普遍使用蓬灰作为添加剂。在日常生活中，还用于洗衣物等。西北人使用蓬灰的历史相传可以追溯到元代或者更远，而作为添加剂使用相传是因为偶然发现其特殊作用，但具体情况已不可考。蓬灰使用时还要经过人工熬制，俗称“熬灰”。熬制方法也有要求——先把适量蓬灰制成蚕豆大小的小块儿，大锅内水烧开后放入，要保证蓬灰块浮在水中，不沉底。熬制期间必须人工不断搅拌，避免粘锅，待完全溶解。“熬灰”是非常辛苦而细心的活计，非勤劳细致者不能。现在，传统蓬灰已基本被“速溶拉面剂”取代，只有个别经营户还在使用。普遍使用的“速溶拉面剂”是一种原始蓬灰经过纯化结晶后得到的速溶白色蓬灰，无毒副作用，卫生安全，使用方便，大大减少了经营者的劳动量。而坚持蓬灰更好的人强调，加了蓬灰的面，色泽和香味更胜一筹。
