人类在远古时代就从实践中认识到，可以根据用途需要，组合两种或多种材料，利用性能优势互补，制成原始的复合材料。所以复合材料既是一种新型材料，也是一种古老的材料。复合材料的发展历史，从用途、构成、功能以及设计思想和发展研究等方面，大体上可分为古代复合材料和现代复合材料两个阶段。
1．古代复合材料
在中国西安东郊半坡村仰韶文化遗址发现，早在公元前2000年以前，古代人已经用草茎增强土坯作住房墙体材料。中国沿用至今的漆器是用漆作基体，用麻绒或丝绢织物作增强体的复合材料，这种漆器早在7000年前的新石器时代即有萌芽。1957年江苏吴江梅堰遗址出土的油漆彩绘陶器，1978年浙江余姚河姆渡遗址出土的朱漆木碗，就是两件最早的漆器实物。史料记载，距今4000多年的尧舜夏禹时期已发明漆器，用作食品容器和祭品。湖南长沙马王堆汉墓出土的漆器鼎壶、盆具和茶几等，用漆作胶黏剂，丝麻作增强体。在湖北随县出土的2000多年前曾侯乙墓葬中，发现用于车战的长达3m 多的戈戟和殳，用木芯外包纵向竹丝，以漆作胶黏剂，丝线环向缠绕，其设计思想与近代复合材料相仿。1000多年以前，中国已用木料和牛角制弓，可在战车上发射。至元代，蒙古弓用木材作芯子、受拉面粘单向纤维，受压面粘牛角片，丝线缠绕，漆作黏合剂，弓轻巧有力，是古代复合材料制造水平高超的夹层结构。在金属基复合材料方面，中国也有高超的技艺。如越王剑，是金属包层复合材料制品，不仅光亮锋利，而且韧性和耐腐蚀性优异，埋藏在潮湿环境中几千年，出土后依然寒光夺目，锋利无比。5000年以前，中东地区用芦苇增强沥青造船。在古埃及墓葬出土时，发现用名贵紫檀木在普通木材上装饰贴面的棺撑、家具。古埃及修建的金字塔，用石灰、火山灰等作黏合剂，混合砂石等作砌料，这是最早、最原始的颗粒增强复合材料。但是，上述辉煌的历史遗产，只是人类与自然界的斗争实践中不断改进而取得的，同时都是取材于天然材料，对复合材料还是处于不自觉的感性认识阶段。
2．现代复合材料
20世纪40年代，纤维复合材料成为早期发展出的现代复合材料，由于性能相对较低，生产量大，使用面广，被称为常用复合材料。后来随着高技术发展的需要，在此基础上又发展出性能高的先进复合材料。第一次世界大战前，用胶黏剂将云母片热压制成人造云母板。20世纪初市场上有虫胶漆与纸复合制成的层压板出售。但真正的纤维增强复合塑料工业，是在用合成树脂替代天然树脂、用人造纤维替代天然纤维后才发展起来的。公元前，腓尼基人在火山口附近发现了纤维。1841年，英国人制成了玻璃纤维拉丝机。第一次世界大战期间，德国以拖动脚踏车轮拉拔玻璃纤维丝。20世纪30年代，美国发明了用铂坩埚生产连续玻璃纤维技术，从此在世界范围内开始大规模生产玻璃纤维，以其增强塑料制成复合材料。至20世纪60年代，在技术上趋于成熟，在许多领域开始取代金属材料。
（1）常用树脂基复合材料的发展历史
1910年制成酚醛树脂复合材料；1928年制成脲醛树脂复合材料；1938年制成三聚氰胺-甲醛树脂复合材料；1942年制成聚酯树脂复合材料；1946年制成环氧树脂复合材料、玻璃纤维增强尼龙；1951年制成玻璃纤维增强聚苯乙烯；1956年制成酚醛石棉耐磨复合材料。先进复合材料随着航空航天技术的发展，对结构材料要求比强度、比模量、韧性、耐热性、抗环境能力和加工性能都要好。
（2）先进复合材料的发展历史
针对各种不同需求，出现了高性能树脂基先进复合材料，在性能上区别于一般低性能常用树脂基复合材料，之后又陆续出现金属基和陶瓷基先进复合材料。
① 树脂基先进复合材料。几种树脂基先进复合材料的制成年份依次排列如下：1964年制成碳纤维增强树脂基复合材料；1965年制成硼纤维增强树脂基复合材料；1969年制成碳/玻璃混杂纤维增强树脂基复合材料；1970年制成碳/芳纶混杂纤维增强树脂基复合材料。
② 金属基先进复合材料。20世纪70年代末期发展出来用高强度、高模量的耐热纤维与金属复合，特别是与轻金属复合而成金属基复合材料，克服了树脂基复合材料耐热性差和不导电、导热性低等不足。金属基复合材料由于金属基体的优良导电性和导热性，加上纤维增强体，不仅提高了材料的强度和模量，而且降低了密度。此外，这种材料还具有耐疲劳、耐磨耗、高阻尼、不吸潮、不放气和低膨胀系数等特点，已经广泛应用于航空航天等尖端技术领域作为理想的结构材料。金属基复合材料有纤维增强和颗粒增强两大类。纤维（包括连续、短纤维和晶须）增强金属基复合材料的综合性能较好，但工艺复杂、成本高。颗粒增强金属基复合材料可以用于一般的金属加工工艺和设备生产各种型材，已经规模化生产。
③ 碳/碳复合材料。20世纪60年代用碳纤维或石墨纤维作为增强体，用碳化或石墨化的树脂浸渍，或用化学气相沉积碳作为基体，制成碳/碳复合材料。20世纪70年代初，主要用于制造导弹尖锥、发动机喷管以及航天飞机机翼的前缘部件等。这种材料能在高温（可达2700℃）下仍保持其强度、模量、耐烧蚀性，而且现在正在设法拓宽民用领域。
④ 陶瓷基先进复合材料。20世纪80年代开始逐渐发展陶瓷基复合材料，采用纤维补强陶瓷基体以提高韧性。主要目标是希望用以制造燃气涡轮叶片和其他耐热部件，但仍在发展中。