最典型的三明治夹芯结构复合材料通常由面板、芯材、胶合层组成。

面层承载三明治夹芯结构中的拉伸和压缩应力。局部的抗弯刚度往往小到可忽略不计。像钢、不锈钢、铝、玻璃钢这样的传统材料常被用于面层材料，随着碳纤维的高速发展，如今碳纤维也已经是三明治夹芯结构复合材料的主要选择之一。

芯材的作用是支撑的面板使它们不会产生向内或向外的弯曲(变形)，并将它们彼此保持在相应的位置。芯材由于通常密度较低，因此夹层结构材料与能承担同等载荷的非夹层结构材料相比，质量大为减轻;芯材还有一个作用，它的加入扩大了两个面板间距，而面板间距越大，整个夹层结构材料截面惯性矩越大，因此其整体强度会得到一定提升，因此芯材通常还需具备较好的抗剪切强度。

为了使面层和芯材之间相互配合，面层和芯材之间的胶黏剂必须能传导它们之间的剪切力。胶黏剂必须能承载剪切和拉伸应力，胶合层通常由树脂组成。