高聚物复合材料综合了原有各种材料的性质，具有质轻、强度高、耐温、耐腐蚀、绝热、绝缘等性质。还可以根据需要进行材料设计，使构成的复合材料具有最佳性能，以满足特殊的要求。
高聚物结构复合材料 是由高强度的承力增强材料（称增强剂）和较柔韧的起传递力和粘合作用的基体材料所组成，二者之中至少有一种是高聚物。其中发展最快的、产量最大的是纤维增强塑料，所用增强剂为高强度、高模量、耐热的纤维如玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、聚芳酰胺纤维等和上述纤维的混杂品或织物。基体材料有
不饱和聚酯树脂、
环氧树脂、
酚醛树脂、
聚酰亚胺等
热固性树脂和
聚乙烯、
聚丙烯、
尼龙、聚砜、
聚碳酸酯、ABS 树脂等热塑性树脂（见玻璃纤维增强塑料、
碳纤维增强塑料、硼纤维增强塑料）。高聚物复合材料的比强度和比模量，比
金属材料高几倍（见表）。
高聚物复合材料高聚物功能复合材料 由两种材料复合而成，其中至少有一种是高聚物，目的为加强原来一种材料的功能或使之具有新的功能，如压电、压磁、半导、光导、电导、超导、荧光、闪烁，以及化学选择性等。功能复合材料具有加和效应和乘积效应。高聚物功能复合材料在现有的功能复合材料中仅占极少数，例如具有温度自控性能的电热材料和研究中的化学选择性吸附、过滤材料等。
加工成型 视所用树脂的类型而定，对于热固性树脂,一般将纤维或织物浸渍液态树脂后，经过预成型(有手工糊制法、模压法、气袋法和缠绕法),再将树脂固化。对于
热塑性树脂，则在挤出机中与短纤维混合造粒，然后注射成型。发展了各种型材的连续成型工艺，如连续卷缠、拉拔等。复合材料成型设备虽较简单，但是工艺周期较长。
应用 高聚物复合材料的应用很广，它是航空、航天工业中的重要材料。现代飞机设计中计划大量采用高聚物复合材料，以减轻重量。汽车工业为了节约用油也趋向大量使用高聚物复合材料，以减轻车身重量。造船工业用它制造1000吨以下的船艇，不仅重量轻而且耐海水腐蚀，维修也方便。此外，也大量用在大型耐腐蚀贮槽、管道和压力容器、建筑材料和体育器材等方面。