玻璃鋼復合材料中常用的基體被稱為聚合物，所有的聚合物都是由包含連續重復單元的長分子鏈構成，人工合成的聚合物通常稱為合成樹脂或簡稱為樹脂。聚合物按照熱行為不同分為兩類，熱塑性和熱固性。
　　熱塑性聚合物，與金屬類似在受熱時會發生軟化并最終融化，在冷卻時會重新硬化。這個過程可以反復進行而不會對材料性能產生任何影響。典型的熱塑性聚合物有尼龍，聚丙烯和ABS，通常采用短切玻璃纖維增強。
　　熱固性聚合物，是通過化學反應進行結合，在樹脂和固化劑或催化劑混合后經過一個不可逆的化學反應過程形成堅硬的，不會軟化的固態產物。有些熱固性樹脂例如酚醛樹脂在反應中會產生揮發性副產物。其他的熱固性樹脂如聚酯樹脂或環氧樹脂則不會產生揮發性副產物，工藝較為簡單。
　　熱固性聚合物在固化以后再加熱時不會再成為液態，盡管在加熱到一定溫度以上時其性能會發生明顯變化。這個溫度就是玻璃化轉變溫度（Tg），玻璃化轉變溫度取決于樹脂系統，體系固化程度和混合比例。在Tg以上熱固性聚合物的分子結構從硬質晶態聚合物轉變成柔軟的非晶態聚合物，這種形態的轉變是可逆的，即在冷卻到Tg以下時，分子結構會從非晶態聚合物轉變成晶態聚合物。在Tg以上樹脂基體的模量會顯著降低，復合材料的整體剪切和壓縮性能也相應降低，其它性能例如吸水性和顏色穩定性也會相應降低。
　　在復合材料行業中，有多種不同類型的樹脂在使用，而結構件生產中最為常用的樹脂是以下三種：聚酯樹脂，乙烯基酯樹脂和環氧樹脂。

1、聚酯樹脂
　　聚酯樹脂是使用最為廣泛的樹脂，尤其是在造船行業中被大量使用。目前大部分采用復合材料生產的小型船只，游艇和作業船只都會用到聚酯樹脂。
　　這里提到的聚酯樹脂屬于不飽和聚酯樹脂，屬于熱固性樹脂的一種，在適當的條件下可以發生固化，這與飽和聚酯樹脂不同（如滌綸）。通常不飽和聚酯樹脂都被簡稱為聚酯樹脂。
　　在化學理論中酸發生反應生成鹽，在有機化學中乙醇和有機酸反應的產物為酯和水。當乙二醇和二元酸發生縮聚反應時，其產物就是聚酯和水。在這個反應基礎上加上飽和二元酸和交聯單體就構成了聚酯樹脂的基本生產過程。因此聚酯樹脂按照合成酸，乙二醇和單體的不同可以分成很多種，不同的聚酯樹脂性能也不盡相同。
　　在復合材料工業中使用到的聚酯樹脂主要有兩種：鄰苯聚酯因為成本低廉被廣泛使用，間苯聚酯因為具有優異的防水性能而在造船行業中得到大量應用。
　　下圖表明了聚酯樹脂的典型分子結構，表明了酯基和活潑雙鍵在分子鏈中的位置。
 

大多數聚酯樹脂都是含有苯乙烯單體的白色粘性液態物質。苯乙烯含量最多可達50%，目的是降低聚酯樹脂的黏度，易于操作。此外苯乙烯的重要作用就是促使聚酯樹脂發生交聯固化，同時不產生副產物。如此聚酯樹脂就不需要加壓固化。聚酯樹脂在超出儲存期限后會發生凝膠現象。通常在聚酯樹脂生產時會加入少量的抑制劑減慢凝膠速度，延長儲存期限。
　　聚酯樹脂在使用中需要加入一些輔助添加劑，主要包括：

催化劑
　　加速劑
　　添加劑 觸變劑，顏料，填充顆粒，化學穩定劑，阻燃劑

通常情況下生產商在供貨時可以提供聚酯樹脂本體，或是加入以上某些添加劑的混合體，并可以根據客戶的需要選擇添加劑。上面提到過經過一段時間后不飽和聚酯樹脂會發生凝膠，在實際使用中這一過程往往要持續很長時間，因此不能滿足實際需要，可以在聚酯樹脂中加入加速劑或催化劑來提高反應速度。催化劑本身并不參加化學反應，只是起到加速反應進行的作用。在缺少催化劑的情況下，加速劑對于樹脂產生的影響很小，因此一般情況下在生產時可以加入到樹脂中作為預加速，而在后續使用中當加入催化劑后，加速劑才開始發揮作用。

通過添加苯乙烯單體和催化劑，通過交聯反應在聚酯樹脂分子中的活性基團上形成復雜的三維網絡結構。
 

此時的聚酯樹脂已經完成固化，形成了穩定的固態物質。交聯固化的過程也被稱為聚合。聚合過程是一個不可逆的化學反應。這種并排的分子鏈結構決定了聚酯樹脂的韌性較差，在受到沖擊載荷時易發生破壞。
　　所有組分在使用前必須充分混合，混合中盡量不要引入氣泡。氣泡的引入會對性能產生很大影響。催化劑和加速劑的用量也需要精確控制，催化劑過多會導致凝膠時間過短，過少導致固化不完全。
　　通過添加顏料可以調整樹脂的顏色，顏料的用量同樣需要精確控制，盡管其只占有3%的重量比。因為顏料會對固化反應產生影響。

填料的加入起到以下作用：
　　降低成本
　　促進反應進行
　　改善特定的性能
　　填料的最大用量約為總量的50%，用量的多少會對彎曲和拉伸強度產生影響。在固化鋪層較厚的部件時，容易產生較大的放熱，填料的加入也起到抑制放熱的作用。另外對阻燃性能也有一定的改善。