結構材料是航空工業發展的重要推動力。相比功能材料，結構材料的需求量、應用面更廣，能夠廣泛應用于軍工、航天航空、船舶、風電等領域。就航空工業而言，結構材料主要應用于飛機機體、發動機殼體等，且考慮到飛機不同部分的重量、溫度等情況，采用的材料強度、硬度、韌性及塑性均有所區別。
在航空制造百余年發展的過程中，飛機材料的更新換代呈現出高速迭代的狀態，呈現“一代材料，一代飛機”。截至目前，航空工業已經歷了三代典型材料的更新換代——木布、金屬、復合材料，以空客、波音為代表的飛機制造商均推出以高性能材料為主的民機（復合材料、鈦合金結構質量分數分別超過 50%、15%），以使飛機在維持原強度的前提下減輕重量。
結構輕量化和與之相關的“低油耗”是目前航空制造領域的競爭焦點之一，油耗多少直接體現了飛機及其發動機服役壽命期的經濟性和環保性的優劣。復合材料與鈦合金以其比強度高的優異性能，能夠幫助飛機實現有效減重，提高經濟效益，在航空用材市場取得了廣泛應用。
