Народився в родині директора школи Генріха Матерни і Анни Фальковскі. 18 серпня 1904 року зарахований в Кенігсфельдську кадетську школу, 1 травня 1905 року направлений в 97-й піхотний полк. З 1910 до осені 1913 року навчався у військовому училищі у Відні, після закінчення направлений в штаб 4-ї піхотної бригади в Ярославі. У 1917-1918 роках був офіцером штабу командування військ, що підпорядковувалися ерцгерцогу Євгену в Італії. 23 липня 1918 року одружився з баронесою Геленою Раячіх-Брінскі.
У вересні 1920 року Фрідріх Матерна увійшов до складу Міністерства оборони Австрії. У 1926-1928 роках командував 2-ю бригадою збройних сил Австрії (Відень). В жовтні 1929 року призначений інспектором збройних сил. В 1931-34 роках працював у 2-му відділенні Міністерства оборони Австрії. 1 вересня 1936 року призначений головою навчального відділення Міністерства оборони Австрії.
З 1 лютого 1943 року Матерна був заступником командувача 18-м армійським корпусом у 18-му військовому окрузі. З 10 грудня 1943 року й до свого виходу на пенсію 1 вересня 1944 року Матерна був командувачем цим військовим округом.
Peter Broucek, Edmund Glaise von Horstenau. Ein General im Zwielicht. Minister im Ständestaat und General im OKW. — Wien: Verlag Hermann Böhlaus Nachfolger, 1983. — С. 580.
Walther-Peer Fellgiebel. Die Träger des Ritterkreuzes des Eisernen Kreuzes 1939–1945 — Die Inhaber der höchsten Auszeichnung des Zweiten Weltkrieges aller Wehrmachtteile. — Friedberg: Podzun-Pallas, 2000. — ISBN 978-3-7909-0284-6.
Christian Hartmann. Wehrmacht im Ostkrieg. Front und militärisches Hinterland 1941/42. — München: Oldenbourg Verlag, 2009. — С. 153.
Klaus D. Patzwall, Veit Scherzer. Das Deutsche Kreuz 1941 – 1945 Geschichte und Inhaber Band II. — Norderstedt: Verlag Klaus D. Patzwall, 2001. — ISBN 978-3-931533-45-8.
Veit Scherzer. Die Ritterkreuzträger 1939–1945. Die Inhaber des Eisernen Kreuzes von Heer, Luftwaffe, Kriegsmarine, Waffen-SS, Volkssturm sowie mit Deutschland verbündete Streitkräfte nach den Unterlagen des Bundesarchivs. — Ranis/Jena: Scherzers Militaer-Verlag, 2007. — ISBN 978-3-938845-17-2.
Percy Ernst Schramm. Band I: 1940/41. // Kriegstagebuch des Oberkommandos der Wehrmacht / bearbeitet von Hans-Adolf Jacobsen. — Frankfurt am Main: Bernard & Graefe Verlag für Wehrwesen, 1965.