复合材料分类方法众多，按照基体相特性可分为:
聚合物基复合材料：由于聚合物基体比纤维表现出更低的强度，所以PMCs都表现出很强的各向异性。
金属基复合材料（metal matrix composites,MMCs）：目前，金属基复合材料备受关注，例如，陶瓷颗粒增强的铝基复合材料。与聚合物基复合材料相比，除通过加入增强相来提高材料的强度外，科研工作者还希望通过增强相的加入，来提高MMCs的摩擦性能或者是高温性能。
陶瓷基复合材料（ceramic matrix composites,CMCs）：因为陶瓷材料的理论刚度和强度较高，所以这类材料通过加入其它组分来提高陶瓷基体的韧性。因为合成工艺比较困难，所以多数CMCs仍然处在发展中的阶段。
按照增强相形式进行分类：
（1） 连续纤维复合材料：把长纤维增强相放置于基体相内部而成的复合材料，如纤维增强金属，纤维增强塑料等；
（2） 短纤维复合材料：短纤维无规律地分布在基体相中制成的复合材料；
（3） 粒状填充复合材料：把颗粒均匀分布在基体上，如金属陶瓷，弥散强化合金等；
（4） 编织复合材料：将二维或者三维纤维编织物与基体复合的材料。