Kasvihuoneen katto ei ole kaikille sopiva, ja tehokas kasvihuonekatto voidaan saavuttaa useilla eri materiaaleilla. Yleisimpiä kasvihuoneiden katoina käytettyjä materiaaleja ovat lasi, polyeteenikalvo, kaksikerroksiset polykarbonaatti- tai akryylipaneelit sekä lasikuitupaneelit tai -levyt. Jokaisella näistä materiaaleista on etuja ja haittoja, ja yksi voi sopia paremmin tiettyyn kasvihuoneeseen kuin toinen. Jokaisella kasvihuoneen kattomateriaalilla on yksi erittäin tärkeä yhteinen piirre: se on kirkas tai puolikirkas, valoa läpäisevä materiaali, jonka avulla kasvihuoneen sisällä olevat kasvit voivat vastaanottaa kasvulle tarvitsemansa valon ja lämmön.
Valitessaan, mikä materiaali sopii parhaiten kasvihuoneen katolle, rakentajan on otettava huomioon budjetti ja kasvihuone, jonka hän haluaa rakentaa. Eri materiaalit voivat olla parempia sen mukaan, onko kasvihuone pieni vai suuri vai onko se pysyvä vai puolipysyvä rakenne. Kehystysmateriaalien tyyppi voi myös vaikuttaa kasvihuoneen katon parhaisiin materiaaleihin. Hyvin rakennettu suunnitelma on hyvä ensimmäinen askel sen määrittämisessä, mikä katto sopii parhaiten kasvihuoneeseen.
Perinteisin ja pysyvä ratkaisu kasvihuoneen katolle on lasi. Se on kirkkain ja valoa läpäisevin materiaali, ja se voi olla melko pitkäkestoinen oikein asennettuna. Lasi on usein paras valinta pysyviin kasvihuoneisiin, solariumeihin tai aurinkotiloihin. Karkaistu lasi, joka voi olla jopa viisi kertaa paksumpi kuin tavallinen lasi, aiheuttaa vähiten halkeilua tai särkymistä. Karkaistusta lasista valmistettu kasvihuoneen katto voi olla ainoa kattomateriaali, joka kestää erittäin raskasta ja märkää lunta pitkään ilman romahtamista.
Lasikatolla on kuitenkin haittoja. Se vaatii yleensä korkeimmat etukulut, ei vain lasin hinnan vuoksi, vaan myös siksi, että se vaatii vahvoja, tukevia kehystysmateriaaleja sen tukemiseksi. Lasisten kasvihuoneiden kattojen rakentamisessa ja tiivistämisessä on oltava varovainen, koska ne, joita ei ole suljettu kunnolla, ovat erittäin todennäköisiä vuotamaan. Lasilla on myös suurempi rikkoutumisriski kuin joillakin muilla materiaaleilla, eikä se ole paras eristin.
Lasikuitulevyt tai -paneelit ovat pitkäikäinen, halvempi vaihtoehto lasille, ja niitä voidaan käyttää pysyvissä kasvihuonerakenteissa vähintään 15 vuoden ajan. Tämä materiaali on paljon kevyempää kuin lasi, joten se ei vaadi raskaita kehyksiä samalla tavalla kuin lasikatto. Lasikuitu on riittävän kestävä kestämään monenlaisia sääolosuhteita ja muita ulkoisia elementtejä. Ajan myötä tämän materiaalin valon tunkeutuminen vähenee; se vaatii huoltoa parhaan mahdollisen valonläpäisevyyden ylläpitämiseksi. Lasikuitu ei myöskään ole yhtä joustava kuin jotkut muut kasvihuonekatot.
Polyeteeni- tai muovikalvo on edullinen, joustava, helposti saatavissa oleva ja helposti levitettävä kasvihuonepäällyste. Se voi olla läpinäkyvyydessään verrattavissa lasiin, mikä takaa erinomaisen valonläpäisevyyden. Pienissä, tilapäisissä, kannettavissa tai kausiluonteisissa kasvihuoneissa polyeteenikalvo voi olla nopea ja helppo kasvihuoneen kattoratkaisu. Se on myös helppo levittää kasvihuoneisiin, joissa on kaareva tai kaareva katto, ja sitä voidaan käyttää avoimissa tai avokattoisissa kasvihuoneissa, kun vaaditaan sisäänvedettävä materiaali.
Jotkut polyeteenikalvot voivat olla riittävän tukevia kestämään jopa viisi vuotta, ja jotkut on käsitelty lisäaineilla, jotka auttavat heijastamaan ja säteilemään lämpöä kasvihuoneeseen. Huonona puolena kalvopäällysteet eivät ole yhtä kestäviä kuin lasi tai lasikuitu, ne voivat vaurioitua helpommin kuin muut materiaalit ja vaatia useimmiten vaihdon. Ne eivät todennäköisesti ole hyvä valinta pysyville kasvihuoneille.
Kaksikerroksinen polykarbonaatti- tai akryylikatto, joka on yleensä rakennettu siten, että kahden kerroksen väliin on sijoitettu tasaisin välein, pitää lämpöä erittäin hyvin. Se voi olla paras kattomateriaali energiakustannusten tai kylmien lämpötilojen osalta. Se on kalvoa vahvempi ja kestävämpi, ja se voi olla riittävän joustava käytettäväksi kaarevilla katoilla. Se on kohtuullisen pitkäikäinen, joskus jopa 10 vuotta.
Toisaalta kaksikerroksinen rakenne ei salli niin paljon valoa kuin lasi tai yksikerroksinen lasikuitu. Polykarbonaattimateriaalit voivat olla alttiita kellastumiselle, vaikka akryyli on vähemmän todennäköisesti keltaista. Tämän tyyppinen materiaali ei myöskään kestä niin kauan kuin lasi tai lasikuitu.