复合材料与传统材料相比，具有比强度高、比模量高、抗疲劳性能好、减振性能好等诸多优点。复合材料的各个组成材料在性能上起协同作用，得到单一材料无法比拟的优越的综合性能。它具有刚度大、强度高、质量轻等特点，可根据使用条件进行设计与制造，以满足各种特殊用途，从而极大地提高了工程结构的性能。因此，在汽车工业中，复合材料被应用于车身、灯壳罩、前后护板、保险横杠、板弹簧、座椅架、驱动轴等部件的设计与制造，并日趋广泛。
传统的汽车车身材料处于以薄钢板为主的单一状态，不能适应人们追求高速与轻量化的要求，为减轻其质量，改善风阻系数和降低油耗，许多汽车厂家都积极研究和利用新材料以达到上述要求，以求车身轻量化的要求，可降低油耗。据报道，汽车质量减少50公斤,1升燃油行驶距离可增加2公里；汽车质量减少10%，燃油经济性可提高5.5％。许多种类型的复合材料都在车身轻量化过程中得到了施展才能的舞台，并在汽车的轻量化进程中大显身手。随着新型材料研究工作的不断深入，以及复合材料制备技术的不断突破，复合材料在车身轻量化进程中的作用必将更加突出。
应用在汽车中的复合材料，目前主要有金属基、陶瓷基两种。
金属基复合材料在汽车工业中的应用，主要是颗粒增强和短纤维增强的铝基复合材料。全属基复合材料具有高的比强度和比刚度、耐磨性好、导热性好、热膨胀系数低等特性，在汽车工业中的应用，主要有铝或镁基质加粉末或碎屑纤维增强，如用于制动盘、制动鼓、制动钳、活塞、传动轴上以及轮胎螺栓。金属基复合材料又主要分以下几种：一是铝基复合材料，目前一般采用铝硅合金，常用的填充增强剂有陶瓷纤维和微粒等，它比铝合金质量轻、比强度高、弹性模量高、耐热性、耐磨性好等优点，是汽车轻量化的理想材料；二是纤维增强金属，纤维增强的轻金属能用于仅靠轻合金不能满足强度和耐磨性的部位，是很有发展前途的材料，国外近期推出了氧化铝纤维增强活塞顶的铝活塞及氧化铝增强的镁合金活塞等，进一步扩大了它在活塞上的应用。
从应用部位看，金属基复合材料在车身的应用量最大。20世纪60年代以后，由于复合材料的深入研究，玻璃纤维增强材料、碳纤维增强材料、高弹性基体复合材料的出现，使大幅度降低整车质量成为可能，其中玻璃纤维增强材料被较多的采用，原因是虽然碳纤维增强复合材料力学性质稳定，但其价格昂贵。在最近几年的车身制造业中，许多汽车公司开始大量使用一种叫SMC钣金复合成型的复合材料，低密度SMC材料热膨胀系数可与钢铁一样，同时在耐腐蚀、抗损伤以及声学性质上均优于钢铁。雪弗兰C5卡福特的金属车顶——长140cm，宽1.47cm，顶部厚度0.168cm，内板厚0.178cm的框架顶部用的是普通SMC材料，侧面及内板由低密度 SMC构成，仅重10．5Kg。自1999年出产以后，取得了巨大成功。
但SMC材料仅适用于制造车身上温度不高且承受的载荷不大的区域，至于底部以及高温区域，就需要能够抗高温、耐高压的复合材料了。20世纪60年代起，人们开始研究用轻型复合材料代替悬架系统中笨重的钢板弹簧， 1981年戴尔福公司生产出第一个采用小弯曲复合材料的板弹簧，它可在压力很大的条件下使应变保持在很小的范围，承载与自身质量之比是钢材的5倍，并比钢材坚硬3.5倍。
这些优点都是由材料性能直接带来的，除此之外，复合材料板弹簧要比钢板弹簧的结构简单很多，容易装配、维修以及采取防腐措施。而且，由于它有比钢板弹簧小得多的厚度，使它可以更接近地面，从而节省了汽车的有效空间，必要时，更可以用来降低汽车的底盘，提高汽车的舒适性能。车下板弹簧处的温度最高可达到130℃，小弯曲材料在这个温度下性能是稳定的。正是基于以上的诸多优点，小弯曲材料被广泛应用于制造汽车的板弹簧，从轿车到轻型货车，甚至重型商业运输车都采用了这种板弹簧。
陶瓷基复合材料在汽车工业中的应用，主要基体有玻璃陶瓷、氧化铝、氮化硅等，资源比较丰富，应用前景广阔。应用在汽车工业中的陶瓷基复合材料，不是传统意义上的陶瓷。车用陶瓷材料是采用高纯超细氧化物、氮化物、硼化物、碳化物等原料，经过预处理、破碎、磨粉、混合、成形、干燥、烧结等特殊工艺而得到的结构精细的无机非金属材料。它具有强度高、耐热性高、抗蚀性好、硬度高、耐磨性高、密度小、变形小、抗热冲击等一系列优点，特别是抗拉强度和弯曲强度可与金属相比。陶瓷基复合材料又可分为结构陶瓷和功能陶瓷。结构陶瓷代替高强度合金制造涡轮增压发动机、燃气轮机、绝热发动机，可以将现在发动机的燃烧温度从700℃～800℃提高到1000℃以上，热效率提高l倍以上。结构陶瓷的质量仅为铁的一半，节能效果却非常显著，同时还能减少环境污染，节约钢材等金属材料。但由于陶瓷材料性能的再现性和可靠性差，所以目前还没广泛使用。
功能陶瓷应用，特别是在内燃机上应用陶瓷基复合材料已较广泛。如内燃机活塞部分采用陶瓷材料后，可使燃烧室中实现部分隔热，从而减少冷却系统的容量和尺寸。在高强度柴油机中还可有效降低活塞环槽区的温度，有时可取消对活塞的专门冷却。由于陶瓷材料的质量较轻，配气机构中的气门、挺柱、摇臂及弹簧座改用陶瓷后，允许发动机以提高转速来提高功率，或者在转速不变的情况下降低气门弹簧的弹力而降低功率损耗。气门座、摇臂头等易磨损部件用陶瓷材料代替后，可以减少磨损、延长使用寿命。在柴油机的涡流室安装陶瓷镶块后，改善了发动机低负荷时的燃烧、低温启动性能，降低了燃烧噪声和排污量。涡轮增压器零件中使用陶瓷最普遍的是增压器涡轮，与金属涡轮相比，陶瓷涡轮质量轻、转动惯量仅为金属涡轮的30%，“涡轮滞后”现象得以改善，同时使增压器的动态性能提高了36%，能在金属涡轮不能承受的高温下工作，并且由于热膨胀系数小，预先减小涡壳与蜗轮之间的间隙以提高效率。此外，气缸盖、活塞销以及排气管等皆可用陶瓷制造。
鉴于陶瓷基复合材料零件价格昂贵，制造时可能产生内部裂纹，且陶瓷零件的强度波动较大，高温时质量有所下降。因此世界各国都在大力发展，努力改善其基本性能和工艺技术，以求降低成本，提高可靠性。
未来的汽车将是适应环境保护的绿色汽车，因而不可避免地要求复合材料的提高环境性能。复合材料会对环境产生的一些不利影响，如目前发展最快、应用最高的聚合物基复合材料中绝大多数属易燃物，燃烧时会放出大量有毒气体、污染环境，且在成型时基体中的挥发成分、即溶剂，会扩散到空气中造成污染。同时复合材料本身就由多种组分材料构成，属多相材料，难以粉碎、磨细、熔融、降解，所以其再生成本高，而且要使其恢复原有性能十分困难。为此业内正在大力促进复合材料能提高材料性能，延长使用期，加强功能性，同时应努力解决复合材料的再生问题，使复合材料朝着环境协调化的方向发展。
目前在其再生性、降解性方面的研究工作已取得了很大的进展：通过选择合适的基体，如聚合物基复合材料中采用可降解聚合物为基体；采用天然材料改性复合材料，因为天然材料具有天然相容性，而且资源丰富。采用降解材料改性共混复合材料，利用降解组分材料降解时，导致材料完整性受到破坏，形成碎片或产生自由基，引发材料降解反应，达到使材料降解的目的。对于热塑性树脂及复合材料(TPMC)的再生方法有熔融再生、溶解再生等方法。对于金属基复合材料可将废料回收重新制备新材料。
