复合材料是由两种或多种物质组成的东西，有明显不同的物理和化学特性；复合材料不同于合金或化合物（复合材料里的成分不会保留他们的原有属性）。

关于复合材料的最早例子很有可能是埃及的砖块，它是由稻草和泥土组成，又耐用又便宜。罗马人发明了混凝土，这是在建筑里使用的另一种复合材料。大约在公元前3400年，美索不达米亚人发明了胶合板，各种木头的薄片粘在一起以增加强度和持久性。蛮族使用由木头、骨头、角和丝绸组成的复合弓来对文明人进行杀戮；14世纪，蒙古复合弓让他们统治了已知世界的大多数地方。混凝纸浆是胶水和纸的合成物，艺术家和孩子们几个世纪以来都在使用它。20世纪30年代，发明了玻璃纤维。

现代的复合材料仅仅是在实验室和专门的工业厂房生产出来的。1961年，人们纺出了碳化纤维，几年之内，可以在市场上买到第一种碳纤维复合材料。20世纪70年代和80年代见证了超高分子复合材料在生产上的突破，这种材料非常坚固且抗腐蚀，很快就被用于飞机、轮船、汽车和很多家用小机械的生产。到了20世纪90年代中期，复合材料的生产在材料制造业中占据了主要地位。

复合材料的最新进展包括对杂化材料和纳米复合物的研究，以及新型材料在分子尺度上的创建。杂化材料是有机和无机成分的混合；目的是模拟自然过程，这样做有很多好处：重量、强度、耐久性、环保、甚至是治疗。（只需要想象下当汽车可以自我修复时。）对纳米复合物的研究才开始，但前景甚好（至少研究人员这样认为）。