用于复合材料夹层结构的夹芯材料主要有：硬质泡沫、PMI泡沫、蜂窝和轻木三类。硬质泡沫主要有聚氯乙烯、聚氨酯、聚醚酰亚胺和丙烯腈一苯乙烯、聚甲基丙烯酰亚胺、发泡聚酯等。蜂窝夹芯材料有玻璃布蜂窝、NOMEX蜂窝、棉布蜂窝、铝蜂窝等。

蜂窝夹层结构的强度高，刚性好，但蜂窝为开孔结构，与上下面板的粘接面积小，粘接效果一般没有泡沫好。轻木夹芯材料是一种天然产品，市场常见的轻木夹芯主要产自南美洲的种植园，由于气候原因，轻木在当地生长速度特别快，所以比普通木材轻很多，且其纤维具有良好的强度和韧性，特别适合用于复合材料夹层结构。

夹芯材料是风电叶片的关键材料之一，为增加结构刚度，防止局部失稳，提高整个叶片的抗载荷能力，在叶片的前缘、后缘以及剪切肋等部位，一般都会采用PMI泡沫夹层结构。PMI泡沫在进行适当的高温处理后，能承受高温的复合材料固化工艺要求，这样使得PMI泡沫在航空领域得到了广泛的应用。

中等密度的PMI泡沫具有很好的压缩蠕变性能，可以在120oC -180oC温度、0.3-0.5MPa的压力下热压罐固化。PMI泡沫能满足通常的预浸料固化工艺的蠕变性能要求，可以实现夹层结构的共固化。为了避免在共固化过程中，蜂窝发生芯材压溃或侧移，通常固化压力为0.28-0.35 MPa，而不是通常层压板的0.69MPa。

这样会导致复合材料面板的孔隙率偏高，另外因为蜂窝结构的孔隙直径较大，只在蜂窝壁位置才对蒙皮有所支撑，这样会导致PMI泡沫纤维产生弯曲，导致复合材料蒙皮层板的强度降低。