工程材料按化学组成分为金属材料、非金属材料、高分子材料和复合材料四大类。
1. 金属材料：金属材料是最重要的工程材料，包括金属和以金属为基的合金。
2. 非金属材料：非金属材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀非金属材料和陶瓷材料等。
3. 高分子材料：高分子材料为有机合成材料，也称聚合物。它具有较高的强度、良好的塑性、较强的耐腐蚀性能，很好的绝缘性和重量轻等优良性能，在工程上是发展最快的一类新型结构材料。
4. 复合材料：复合材料就是用两种或两种以上不同材料组合的材料，其性能是其它单质材料所不具备的。复合材料可以由各种不同种类的材料复合组成。它在强度、刚度和耐蚀性方面比单纯的金属、陶瓷和聚合物都优越，是特殊的工程材料，具有广阔的发展前景。