高分子合成材料可分为合成橡胶、塑料和化学纤维。由于高分子在化学组成和结构上的不同，因而具有多种性能，用途十分广泛，已在相当程度上取代了钢材、木材、棉花等天然材料。合成橡胶大致有三类：通用橡胶、特种橡胶和热塑橡胶。塑料是产量最高，应用最广的高分子材料，主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及工程塑料等。化学纤维主要有五大类：即绦纶、锦纶、腈纶、丙纶和维纶。
复合材料是有机高分子、无机非金属和金属等材料复合而成的一种多相材料，它不仅能保持其原组分的部分特点，而且还具有原组分所不具备的性能。复合材料可分为两大类：一类是结构复合材料，它是作为承力结构使用的材料，由能承受载荷的增强体与能连接增强体成为整体材料同时又起传递力作用的基体构成；另一类是功能复合材料，它的效能优于一般功能材料。主要有压电型功能复合材料、吸波、屏蔽性功能复合材料、导电功能复合材料等。
常见的新型无机非金属材料有工业陶瓷、光导纤维和半导体材料。工业陶瓷主要有两大类：一类为先进结构陶瓷，如莫来石、新能源技术氧化铝、氧化锆和复相陶瓷等；另一类为先进功能陶瓷，包括装置陶瓷、电容器陶瓷、压电陶瓷、铁电陶瓷、半导体陶瓷等。光导纤维是可有效地远距离传导光信号的玻璃或塑料纤维，它重量轻、通信容量大、传输损耗低、抗干扰力强、温度稳定性好。半导体材料主要用来制作晶体管、集成电路、固态激光器和探测器等器件。