结构材料是航空工业发展的重要推动力。相比功能材料，结构材料的需求量、应用面更广，能够广泛应用于军工、航天航空、船舶、风电等领域。就航空工业而言，结构材料主要应用于飞机机体、发动机壳体等，且考虑到飞机不同部分的重量、温度等情况，采用的材料强度、硬度、韧性及塑性均有所区别。 在航空制造百余年发展的过程中，飞机材料的更新换代呈现出高速迭代的状态，呈现“一代材料，一代飞机”。截至目前，航空工业已经历了三代典型材料的更新换代——木布、金属、复合材料，以空客、波音为代表的飞机制造商均推出以高性能材料为主的民机（复合材料、钛合金结构质量分数分别超过 50%、15%），以使飞机在维持原强度的前提下减轻重量。 结构轻量化和与之相关的“低油耗”是目前航空制造领域的竞争焦点之一，油耗多少直接体现了飞机及其发动机服役寿命期的经济性和环保性的优劣。复合材料与钛合金以其比强度高的优异性能，能够帮助飞机实现有效减重，提高经济效益，在航空用材市场取得了广泛应用。