航空航天飛行器在超高溫、超低溫、高真空、高應力、強腐蝕等極端條件下工作，除了依靠優化的結構設計之外，還有賴于材料所具有的優異特性和功能。根據航空航天用材料類型不同，大體可以分為兩類：合金材料和高分子復合材料。

合金材料主要有鋁合金、鎂合金、鈦合金和鎳鉬鎢合金等，其中鋁合金材料占飛機用料50%--70%左右，鎂合金材料占飛機用料5%--10%左右，現代化的飛機，鈦合金的用量比重越來越大，而鎳鎢鉬合金則用于飛機發動機。