在復合材料中，樹脂基體主要作用是將纖維粘合在一起，并將外部載荷從一根纖維轉移到下一根纖維。大多數增強纖維都是彎曲和松軟的，如果對其施加拉力，它們會有足夠的抗拉強度和剛度。

增強纖維通常為束絲，單根纖維往往很細，如玻璃纖維和碳纖維的典型直徑范圍為5至25微米。作為對比，人的頭發(fā)直徑通常在50到200微米之間。從單根纖維（filament）可以衍生出所有的纖維增強“結構”，包括絲束（tow）、紗線（yarn）、短切纖維（chopped fiber ）、研磨纖維（milled fiber）等，如下圖所示。

目前常見的增強纖維包括：玻璃纖維

玻璃纖維有很多不同的品種，但對于復合材料來說，有兩種最常見。E-玻璃纖維是幾乎所有玻璃纖維增強產品的標準類型，而S-玻璃纖維（也稱為R-玻璃纖維或T-玻璃纖維）具有顯著更好的拉伸強度。

S-玻璃纖維通常比E-玻璃纖維小，在樹脂基體中具有更好的附著力，而且沖擊性能得到提升。不過，它的成本要高得多。S-2玻璃纖維是一種更高強度的商用S-玻璃纖維，其拉伸強度是典型E-玻璃纖維的兩倍，剛度也高出約10-20%。但是對于幾乎所有的應用，E-玻璃纖維是足夠的。

玻璃纖維是通過將熔融（1700℃）的礦物產品（二氧化硅、鋁和氧化鈣等）通過小直徑孔擠出而成的。通常情況下，E-玻璃纖維的直徑約為10-25微米，比碳纖維大。

碳纖維

碳纖維種類繁多，機械性能和成本也各不相同。碳纖維不是直接從熔融材料中擠出成型，而是通過對前驅體纖維熱處理制成，熱處理包括空氣氛圍中預氧化和惰性氣氛中的碳化。在張力作用下，纖維內部碳結構對齊，有助于最大限度地提高抗拉強度和剛度。

用于碳纖維最為常見的前體是聚丙烯腈（PAN）纖維，目前最常見的標準和中等模量碳纖維均是基于PAN前驅體生產；而瀝青前驅體制備的碳纖維模量往往較高。根據前驅體的特性、纖維直徑以及熱處理（氧化、碳化、石墨化）過程的細節(jié)，最終碳纖維的機械性能范圍非常廣泛。

通常單根碳纖維直徑要比玻璃纖維小，只有5微米。目前碳纖維最為常見分類是按照纖維力學性能尤其是纖維模量來劃分，主要分為標準模量（Standard modulus ）、中模（Intermediate modulus，IM）、高模（High modulus, HM）和超高模量（Ultra-high modulus）碳纖維，代表性產品如下表所示。

其他常用增強纖維

Kevlar芳綸纖維：杜邦公司開發(fā)的一種合成芳綸纖維。其他商用芳綸纖維包括Twaron、Technora和Nomex。作為一種復合材料用增強纖維，芳綸主要用于具有高抗拉強度和抗穿刺、耐磨損和抗破碎性能的場合。芳綸纖維通常很難粘合，切割和處理也很困難，通常與碳纖維或玻璃纖維結合使用。

玄武巖纖維：使用類似于玻璃纖維的熔融和擠壓工藝制成的。它的抗拉強度和模量略高于E-玻璃纖維，但不及碳纖維。密度與E-玻璃纖維相似。價格介于E-玻璃纖維和碳纖維之間。復合材料級玄武巖的供應有限，它通常是棕色的。

超高分子量聚乙烯：Dyneema和Spectra都是由超高分子量聚乙烯（UHMWPE）或高模量聚乙烯”（HMPE）擠出長絲制成的纖維。UHMWPE用于拖船纜索、弓弦、釣魚線和車輛裝甲，堅固耐用。這些纖維可用于復合材料應用，通常與碳纖維混合。Dyneema/碳纖維混雜增強材料可以提高層合板的韌性，改善碳纖維的能量吸收和抗沖擊性能。Spectra織物可以局部使用以增加耐磨性。

高分子量聚丙烯：Innegra是由Innegra Technologies采用高分子量聚丙烯（HMPP）制成的纖維。Innegra雖然沒有Kevlar或Dyneema那么堅固，但它很堅韌，能夠以較低的成本抵抗沖擊和斷裂。通常Innegra用作混合增強材料的組成部分，與碳纖維或玻璃纖維混合，以增加層壓板的韌性。

植物纖維：雖然玻璃纖維和碳纖維是最常見的增強纖維，但最古老的結構增強纖維是木材和植物纖維。在過去的十年里，人們對層壓植物纖維的興趣重新興起，尤其是亞麻和黃麻，它們提供了有用的機械性能，并提供了與標準纖維類型相似的加工。植物纖維面臨的一個挑戰(zhàn)是機械性能范圍比傳統(tǒng)工程材料大得多，它們也沒有普通E-玻璃纖維那么堅固。吸濕是所有生物基復合材料增強材料的一個問題，這可能會給許多復合材料工藝帶來麻煩。

陶瓷纖維：陶瓷基復合材料（CMC）的機械性能接近碳纖維復合材料，但具有極高的耐高溫性。它們通常由氧化物和非氧化物纖維分解，具體取決于它們的化學組成。在非氧化物方面，硼是最著名的陶瓷增強材料之一，具有難以置信的抗壓強度。碳化硅（SiC）纖維具有很高的強度和剛度，而且非常堅硬。氧化物基纖維具有較高的抗氧化性，但機械性能較低。