用于復合材料夾層結構的夾芯材料主要有：硬質泡沫、PMI泡沫、蜂窩和輕木三類。硬質泡沫主要有聚氯乙烯、聚氨酯、聚醚酰亞胺和丙烯腈一苯乙烯、聚甲基丙烯酰亞胺、發泡聚酯等。蜂窩夾芯材料有玻璃布蜂窩、NOMEX蜂窩、棉布蜂窩、鋁蜂窩等。蜂窩夾層結構的強度高，剛性好，但蜂窩為開孔結構，與上下面板的粘接面積小，粘接效果一般沒有泡沫好。

輕木夾芯材料是一種天然產品，市場常見的輕木夾芯主要產自南美洲的種植園，由于氣候原因，輕木在當地生長速度特別快，所以比普通木材輕很多，且其纖維具有良好的強度和韌性，特別適合用于復合材料夾層結構。夾芯材料的應用領域廣闊，涉及能源、航空航天、船舶、交通運輸、建筑等領域。

夾芯材料是風電葉片的關鍵材料之一，為增加結構剛度，防止局部失穩，提高整個葉片的抗載荷能力，在葉片的前緣、后緣以及剪切肋等部位，一般都會采用夾層結構。用于風電葉片的夾芯材料主要有PMI泡沫 、Balsa輕木和PET泡沫。

典型的設計方案是，把強度較高的Balsa輕木（密度為150 kg/m3）用于承受載荷較大的靠近葉根的部位，交聯PVC泡沫（密度為60 kg/m3）用于承載較小的靠近葉尖的部位，從葉根向葉尖方向，夾芯材料的厚度逐漸減小。也有葉片廠家只使用Balsa輕木或泡沫。對于面板，主要考慮的是材料的強度和剛度，但是對于芯材，主要目的是為了減輕重量。

在飛機結構中，芯材通常使用鋁蜂窩、泡沫或NOMEX?蜂窩。鋁蜂窩或NOMEX?蜂窩，具有壓縮模量高，重量輕的優點，是航空領域廣泛使用夾芯材料，通常與碳/玻璃纖維預浸料一起使用。這里主要討論泡沫芯材夾層結構的無損檢測。在復合材料領域，泡沫芯材夾層結構常用在機翼前緣和方向舵，起落架艙門，翼身/翼尖整流罩等。