Mặt dù nước trên lý thuyết có thể sử dụng trong dạng lò nơtron nhanh nhưng nó lại có khả năng giảm tốc của nơtron cao và hấp thu chúng. Điều này làm giảm tuổi thọ của thanh nhiên liệu trầm trọng nếu dùng nước. Dạng lò này có thể tỏa nhiệt rất mạnh mà điểm sôi của nước rất thấp nên áp suất trong lò sẽ luôn rất cao và nguy hiểm vì thế kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp đã được chọn để thay thế.

Thủy ngân

Mẫu thử nghiệm đầu tiên của dạng lò phản ứng này là Clementine, nó sử dụng thủy ngân để làm chất tản nhiệt. Nó được xem là một lựa chọn hiển nhiên vì thủy ngân nóng chảy trong nhiệt độ phòng. Tuy nhiên nó gặp một loạt các rắc rối là thủy ngân có độc tính cao, nhiệt độ sôi thấp, độ ăn mòn và thẩm thấu quá mạnh cũng như khả năng giảm tốc của nơtron cao nên thủy ngân không còn được dùng để làm chất tản nhiệt cho loại lò phản ứng kim loại lỏng nữa.

Natri và NaK

Natri và NaK không ăn mòn thép và tương thích với nhiều loại nhiên liệu hạt nhân, cho phép có nhiều lựa chọn về vật liệu để chế tạo lò phản ứng nó có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sối cách nhau khá xa nên sẽ có áp lực ổn định. Các nguyên tử natri là nặng hơn nhiều so với cả hai nguyên tử ôxy và hiđrô có trong nước do đó các neutron mất ít năng lượng trong các va chạm với các nguyên tử Natri. Tuy nhiên nó có thể bốc cháy một cách tự nhiên khi tiếp xúc với không khí và phản ứng mãnh liệt với nước để tạo ra hiđrô vì thế nó sẽ gây thiếu hụt trầm trọng chất làm mát nếu bị rò rỉ và gây nổ nếu có nước ở gần đó nên nó cần các biện pháp phòng ngừa hỏa hoạn đặc biệt. Ngoài ra khi nơtron di chuyển tiếp xúc với Natri dạng lỏng sẽ tạo ra phản ứng làm toàn bộ số natri lỏng đó trở thành chất phóng xạ, tuy nhiên khả năng phóng xạ này chỉ là tạm thời nó sẽ mất khả năng phóng xạ trong vòng 15 giờ.

Chì

Chì có tính chất hoàn hảo đối với các nơtron như khả phản xạ cao và hấp thu thấp, cũng như chính nó là một lá chắn bức xạ rất mạnh chống lại các tia gamma. Nhiệt độ sôi cao cung cấp lợi thế về độ an toàn ngay cả khi nhiệt độ vượt điều kiện hoạt động bình thường vài trăm độ và tốc độ tuần hoàn cao. Tuy nhiên nhiệt độ nóng chảy và áp suất của chì hơi cao vì thế sẽ gây khó khăn khi tiếp nhiên liệu cho lò phản ứng. Hợp kim giữa chì và bismuth đã được phát triển, hợp kim này có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn chì nguyên chất dù vẫn giữ được các đặc tính của chì nhưng nó có nhược điểm là khả năng ăn mòn cao với hầu hết các vật liệu dùng làm lò phản ứng.