復合材料根據其組成可分為金屬與金屬復合材料；金屬與非金屬復合材料；非金屬與非金屬復合材料三種。根據結構特點又可分為纖維復合材料、層疊復合材料、細粒復合材料和骨架復合材料。
纖維復合材料通常是置纖維狀材料于基體內組成，如纖維增強塑料、纖維增強金屬等；層疊復合材料是由兩種或兩種以上不同材料疊合而成，如用兩種具有不同膨脹系數的金屬，復合而成的能指示溫度變化的熱工儀表材料等；細粒復合材料是將硬質細粒均勻分布于基體中，如彌散強化合金、金屬陶瓷；骨架復合材料是在連續多孔的結構材料中填充其他材料，或由面板和芯子組成的夾層結構材料等。其他如定向共晶復合材料，是在特定的熔煉或液體金屬凝固條件下，基體內部生成定向的纖維狀結構而得，故亦稱自增強纖維復合材料。
