1.1 材料的分类
1.1.1 根据属性分类
根据属性，材料可分金属材料、无机非金属材料、有机非金属材料、复合材料。
金属包括黑色金属和有色金属，铁、铬、锰为黑色金属，其他金属均为有色金属，通常分为轻金属、重金属、贵金属、稀有金属。单一组元的金属为纯金属，1种金属元素与其他元素形成的具有金属特性的物质称为合金。
传统无机非金属材料包括以硅酸盐为主要成分的材料及生产工艺相近的非硅酸盐材料，又称为硅酸盐材料或陶瓷材料。先进无机非金属材料是由氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫化物、硅化物及各种非金属化合物经先进工艺制成的新型材料。
有机非金属材料包括塑料、橡胶、纤维、涂料、木材、纸张、皮革等，分子量通常在10000以上的，又称为高分子材料。以煤、石油、天然气等为起始原料制得分子量在500以下的低分子化合物，再经聚合反应制成的合成高分子材料称为聚合物或高聚物材料。根据其主链结构，聚合物可分为碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物；根据其大分子链的几何结构，聚合物可分为线型聚合物和体型聚合物；根据其热行为，聚合物可分为热塑性聚合物和热固性聚合物。
复合材料是由2种或2种以上化学性质不同的材料组合成性能优势互补的材料。航空航天领域应用的复合材料，可采用金属、聚合物、陶瓷、碳等连续相材料作为基体，相应称为金属基复合材料、聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料等，可采用颗粒、晶须、纤维、织物、片材等作为增强体，相应称为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料、层状复合材料等。
1.1.2 根据结构分类
根据质点（原子、离子或分子）的聚集状态，固态物质可分为晶体、非晶体和准晶。晶体具有长程有序的结构特征，原子（离子或分子）在三维空间有规则地周期性重复排列，按结合键类型分为金属晶体（铝，钛等）、共价晶体（金刚石，二氧化硅等）、离子晶体（氯化钠，氯化铯等）、分子晶体（干冰，雪花等）、混合型晶体（石墨等）。非晶体中的原子（离子或分子）混乱排列。准晶是介于晶体和非晶体之间的结构，具有与晶体相似的长程有序原子排列，但是，不具备晶体的平移对称性。
在熔点以上温度，物质表现为完全无序和流动的液体状态，随着外场变化可转变为有序的晶态或无序的非晶态。金属及其合金、大多数无机非金属材料、少数聚合物材料属于低分子材料，容易结晶为晶体，但是，当冷却速率快到足以抑制结晶时，过冷液态金属的原子排列方式保留至固态，可得到非晶态金属和合金（金属玻璃）。玻璃等少数无机材料、大多数聚合物（橡胶、热固性塑料及分子结构比较复杂的材料）为部分晶态或完全非晶态。在多元强、弱化学键共存的体系中，存在一种特殊的物质状态，材料体系表现为“部分晶态-部分无序”和“部分晶态-部分液体”的半晶状态，某些亚晶格保持着明显晶态和有序性，其他亚晶格在外场诱导下表现出无序或融化现象。由于制备条件不同，相同或相近化学组成的物质可以形成晶态材料也可以形成非晶态材料，以SiO2熔体为例，缓慢冷却时生成石英晶体，急冷时形成石英玻璃，在Na2SiO3溶液中加酸经24h静置陈化可制备石英凝胶，经热水洗涤和低温烘干后得到多孔性硅胶。
在凝固点附近的熔体黏度和冷却条件是影响结晶度的主要因素，通过控制成型过程中熔体的冷凝速率可以调节结晶速率和结晶度，进而调控材料的性能。结晶度较高时，材料的熔点和玻璃化温度、密度、弹性模量、强度较高；结晶度较低时，材料的柔软性、透明性和耐折性较好。新型非晶态材料具有许多优异特性，可作为光通信材料、激光材料、新型太阳能电池材料、高效磁性材料、输电和输能材料。准晶材料具有较低的密度和熔点、异常低的热导率和电导率、负的温度系数、低的表面能和摩擦系数、高的弹性模量和抗压强度，具有良好的抗磁性、抗氧化性和表面不粘性，室温脆性大，但有较好的高温塑性，可用于制备航空发动机内壁的涂层、热障膜、选择吸收太阳光膜、储氢材料、复合材料等。
1.1.3 根据应用分类
根据应用目的，材料可分为结构材料和功能材料。结构材料主要用于制造构造整体、实现运动和传递动力的结构件，如飞机机身、发动机构件等，要具有抵抗外场作用而保持自身形状结构不变的能力，一般以力学性能指标来评价，有时会提出光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化等物理性能或化学性能要求，可根据性能指标细分为高强材料、高韧材料、高温材料、耐磨材料、耐蚀材料等。功能材料主要利用其对外部环境的敏感反应来实现信息处理和功能转换，具有电学、磁学、光学、声学、化学、透波、吸波、隐身、屏蔽、阻尼、隔热、形状记忆、信息记录等功能，一般以声、光、电、磁、热等物理性能指标来评价，有时也会提出一定的力学性能要求。功能复合材料、梯度功能材料、智能功能材料是航空航天领域应用的新型功能材料。具有多元功能体（或增强体）的功能复合材料可以产生多种功能，还可能由于复合效应而产生新的功能。梯度功能材料集各种组分（性质不同的金属、陶瓷、聚合物等）于一体，其组分、微观结构和性能可随构件位置呈连续变化，以适应不同部位的服役要求，如航天飞行器往返大气层时，不同部位服役温度相差很大，采用梯度功能材料。智能材料（又称机敏材料）能够灵敏地对电、光、热、应力、应变、化学、核辐射等的刺激做出恰当响应，可在航空航天恶劣环境下进行自我诊断、自动阻止或修复损伤和功能退化，从而防止灾难性事故发生，如将细小的光纤嵌入高性能复合材料中，制成机翼用智能材料，光纤能像神经那样感受机翼承受的压力，光纤断裂时，光传输中断，发出事故警告。
根据应用领域，材料可分为航空航天材料、信息材料、能源材料、生物医用材料、汽车材料、建筑材料、包装材料等。航空航天材料包括先进金属材料（铝合金，钛合金，高温合金等）、新型陶瓷材料、新型高分子材料、新型复合材料等，按照功能分为烧蚀防热材料、隔热材料、阻尼材料、透明材料、密封材料、吸波材料、透波材料等。航空航天材料的发展趋势是高性能化、多功能化、复合化、精细化、智能化等。