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復合材料是以一種材料為基體，另一種材料為增強體組成的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產生協同效應，使復合材料的綜合性能優于原組成材料而滿足各種不同的要求。在紡織復合材料設計中，用紡織品作為增強材料，而另一個組分作為基體材料。因此，選擇纖維和基體的材料，并充分考慮兩者之間的相互作用是關鍵。
1 玻璃纖維復合材料
玻璃纖維是一種性能優異的無機非金屬材料，強度高且具有很好的柔軟性、絕緣性和保溫性，通常作為復合材料中的增強材料，配合樹脂賦予形狀后可以成為優良的結構用材。目前制造風力發電機葉片的主要材料即為玻璃纖維增強聚酯樹脂和玻璃纖維增強環氧樹脂。玻璃纖維按照組成、性質和用途，可分為不同的級別，E級玻璃纖維使用普遍，也是目前風力發電機葉片的主流增強材料。但E級玻璃纖維體積質量較大，隨著葉片長度的增加，葉片的質量也越來越大，不利于葉片速度的提高。此外，E級玻璃纖維極易被無機酸侵蝕，不適用于酸性環境，因此E級玻璃纖維已經逐漸不能滿足葉片發展的需要。
S級玻璃纖維是另一種不同級別的玻璃纖維，模量高達85.5GPa，比E級玻璃纖維高18%，且強度高出33%。僅從技術角度上來講，這種高強高斷裂應變的S級玻璃纖維在風力發電機葉片上的應用有著很大的潛力。但因產量小使其價格頗高，因此至今沒能成為葉片的主流增強材料。但是，隨著美國AGY公司對S級玻璃纖維進行大規模生產規劃的推出，相信在不久的將來，S級玻璃纖維作為風力發電機葉片增強材料一定會有更大的發展空間。
2 碳纖維復合材料
碳纖維是含碳量高于90%的無機高分子纖維，不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。碳纖維的軸向強度和模量高，無蠕變，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小，耐腐蝕性好，纖維的體積質量低，X射線透過性好。與傳統的玻璃纖維相比，碳纖維復合材料葉片的剛度是玻璃纖維復合材料葉片的2倍～3倍，且同樣長度的碳纖維葉片比玻璃纖維葉片要輕得多。隨著風力發電機葉片長度的增加，碳纖維作為葉片增強材料更能充分發揮其輕質高強的優點。
碳纖維復合材料價格取決于碳纖維價格，碳纖維復合材料雖然在性能上明顯優于玻璃纖維復合材料，但在價格上也是遠遠高于玻璃纖維復合材料，這在很大程度上限制了它的大規模應用。為此，各國正致力于從原材料、工藝技術、質量控制等方面深入研究，以期降低復合材料的成本，從而使碳纖維復合材料的價格大幅度下降。此外，隨著納米技術的發展，法國Nanoledge碳納米結構材料將引領復合材料領域的一場革命。碳納米結構材料具有更好的抗沖擊性、抗彎強度、防裂紋擴展性和導電性等多種功能，給葉片材料的發展提供了新的契機。由此可見，在風力發電機葉片大型化趨勢的推動下，采用碳纖維復合材料葉片將有著非常廣闊的發展前景。
3 碳玻混雜復合材料
隨著葉片長度的增加，對其剛度提出了更高的要求，同時考慮到碳纖維比玻璃纖維具有更高的價格，因此既能減輕葉片質量，提高葉片剛度和強度，同時又能兼顧葉片價格的一種有效方法就是采用碳玻混雜增強方案，其葉片可減重20%～30%。據悉，Nodex公司已經研制生產出長56m的海上風力發電機葉片和長 43m的陸上風力發電機葉片，其材料就是碳玻混雜增強復合材料。通常情況下，長度大于40m的風力發電機葉片可以采用碳玻混雜復合材料。
