纤维增强材料提供了最终部件所需的结构性能。纤维或细丝有多种化学类型和形式，是复合材料刚度、强度和其他性能的主要贡献者。市售纤维的主要化学类型是：玻璃纤维、芳纶、碳纤维、聚酯和维可坦。其他纤维类型可能适合特殊应用。纤维的主要销售形式包括：线束（或粗纱、丝束或纱线。许多纤维或长丝绞合成束，缠绕在线轴或卷轴上），机织织物（扁平的长丝线束，以各种编织方式编织成一种织物或布料），单向（线束并排放置，并通过缝合或以其他方式固定在一起，形成一种仅在填充方向上露出增强材料的织物），多轴（以多种方向组合缝合在一起的单向机织织物）和短切原丝毡（短切原丝用某种胶水或“粘合剂”固定在一起，形成无纺布）。所有指定用于复合材料的纤维都经过化学处理，并涂有某种“上浆剂”。上浆剂是一种将长丝粘合在一起、减少磨损、促进浸渍并充当偶联剂的化学物质，可增强与一种或多种树脂的兼容性。
增强类型的选择极大地影响了成本。这不仅是因为材料本身的质量和成本，还因为成本更高的材料通常需要高技能的人员、更先进的生产设施以及更多的工时。
玻璃纤维
玻璃纤维石棉于1893年首次被发现，并于1936年作为绝缘材料首次投入商业使用。它在20世纪50年代开始流行，当时一些与石棉有关的健康危害开始显现。由于玻璃纤维和石棉纤维形状相似，玻璃纤维能够有效地替代石棉，用于许多应用，如电气、热和声学绝缘以及结构加固。如今，它是复合建筑中的主要增强纤维，占全球消费量的90%以上。这仅仅是因为它具有良好的强度重量特性，易于加工且价格低廉。玻璃丝通过挤出熔融玻璃相对容易制成。所生产的纤维的直径范围为5至25微米。许多不同类型和质量的玻璃售价差异很大。最普遍的质量是“E玻璃”，“E”来自Electric一词，表示它是一种电绝缘体。它是一种低成本产品，主要用于海洋工业。其他还有“S玻璃”和“S2玻璃”，字母“S”来自单词“强度”，表示其机械性能有所提高。这些类型的玻璃价格要高得多，主要用于装甲应用。“S”经认证为生产参数。“AR玻璃”耐碱性化学侵蚀。“C”或“T玻璃”耐酸耐腐蚀。“A玻璃”是一种碱含量更高的玻璃，与窗玻璃相似，但成本略低。通常，当成本是选择增强材料的主要驱动力时，通常首选玻璃纤维。
芳纶
芳纶杜邦公司于20世纪60年代发明了“Kevlar”（“Kevlar”是杜邦芳纶的注册商标名），这是对尼龙（聚酰胺）纤维研究的成果。它于20世纪70年代首次作为轮胎加固材料投入市场，并像玻璃纤维一样作为石棉替代品。芳纶的化学结构显示沿着聚合物主链有芳香族苯环。芳纶这个词是其化学描述的缩写——芳香族聚酰胺。芳纶的强度和模量非常好，密度非常低，抗紫外线能力低，压缩和剪切强度与E玻璃相似。它的价值在于其出色的韧性和抗冲击、抗损伤、抗磨损和耐热性（高达500 o C）。
芳族聚酰胺的优异韧性是其纤维能量消耗失效机制的结果。这种能量吸收失效机制使其非常适合用于装甲、军事和防弹应用，如头盔和防弹背心。除了许多其他非常重要的用途外，它还用于防火保护、飞机底部（防止起飞和降落时被石头击中）和赛车底部。它通常用于预计会发生冲击、磨损和/或热量的重要结构中。它还可以很好地混合并与其他纤维（如玻璃和碳纤维）一起使用。碳-芳族聚酰胺“混合”结构具有碳纤维的高强度和刚度以及芳族聚酰胺的抗冲击保护。在复合材料制造中加工芳族聚酰胺比玻璃纤维和碳纤维稍微困难一些。韧性使得织物难以用传统方法切割。纤维浸润比玻璃纤维和碳纤维更困难。邻苯二甲酸聚酯树脂不会很好地粘附在芳族聚酰胺上（间苯二甲酸聚酯要好得多）。芳纶部件的后期加工（例如修整边缘）也很困难。建议使用优质的切割工具。
碳
碳在当今复合材料中使用的所有增强纤维中，碳纤维强度最高，价格也最高。碳纤维于20世纪60年代初由英国汉普郡法恩伯勒的皇家飞机制造厂发明。制造碳纤维最常见的方法是将有机前体聚丙烯腈（一种基于丙烯腈的聚合物纤维）氧化并进行热解。在适当的条件下加热时，非碳成分会蒸发掉。所得纤维的碳含量为93–95%。除了使用PAN作为前体，碳纤维还可以由沥青或人造丝制成。碳丝束的尺寸或厚度以“k”或数千根细丝为单位。3k丝束有3,000根细丝，12k丝束有12,000根细丝。碳纤维具有：强度和刚度值明显优于所有其他纤维、出色的温度性能、高电导率和低热导率。纯碳复合材料产品的冲击或损伤容限可以从相对较低到非常差，并且很大程度上取决于加工方法。尽管如此，当复合产品的重量很重要时，碳纤维是增强材料。
杂交种
当不同类型的增强纤维结合在一起时（通常编织成织物），其结果是混合纤维增强。混合面料是两种或多种不同类型的纤维纱线编织而成的混合物。这种混合通常用于充分利用每种增强类型的良好性能和特性，同时减轻其较差性能的影响（协同效应）。两层或多层不同材料也可以获得类似的协同效果，但另一方面，混合织物还可以防止或降低分层的可能性。这是因为在混合织物上，不同类型的纱线相互编织在一起，从而使层压表皮材料的整个厚度更加均匀（避免使用具有不同机械性能的不同材料层，在不同材料层的表面接触点处应力和机械载荷集中度更高）。
高模量聚酯-Diolen
HMP和迪奥伦是高强度聚酯纤维。这种纤维已在工业领域应用了几十年，应用范围广泛，如轮胎加固、安全带、绳索和网。近年来，人们认识到它们在航空航天、国防、海洋和运输等复合材料应用中的价值。它们既可用作主要加固材料，也可与玻璃纤维和芳族聚酰胺混合使用。它们的韧性使它们非常适合用于复合材料结构的外层，以提供冲击保护。将它们放置在外层，它们还可以保护芳族聚酰胺和玻璃免受潮湿（和起泡）的影响，并且由于它们光滑，可以减少透印。同时，它们的密度非常低，也使它们非常适合用于中间层，在那里它们作为核心材料，可以增加结构的刚度。其他有吸引力的特性包括良好的抗冲击性和抗疲劳性，以及减震潜力。通常，Diolen的性能在较低水平上类似于芳族聚酰胺的性能，但其合理的价格和可靠性使其具有吸引力。Diolen在高温下的性能会下降。它不应在200o F以上的应用中使用。加工比芳纶更容易，但不如玻璃纤维和碳纤维那么容易。
维克特拉
维克特拉是30年液晶聚合物(LCP)纤维研究的成果。现在全球100%的生产都归Kuraray Co.,Ltd.这一公司所有。2007年的年产量只有600吨，但每年的增长率约为10%。这种纤维由LCP通过细直径毛细管熔融挤出而成。它用于航空航天复合材料和许多其他高价值工业应用。它具有强度高、模量大、抗蠕变性优异、耐磨性高、弯曲/折叠特性优异、吸湿性小、耐化学性优异、介电强度高、耐切割性突出、抗冲击性高、减震特性突出、高/低温下性能保持性极佳（熔点为330°C，从220°C开始强度逐渐降低）等特点。它们呈金色，类似于芳族聚酰胺，但通常涂上其他颜色以达到美观目的。Vectran对树脂的粘附性也比芳族聚酰胺好。除此之外，它还应该用于重量和抗冲击性很重要的应用领域。
