芯材泡沫塑料在設(shè)計時，對于面板考慮的主要因素是材料的強度和剛度，而對于芯材，考慮的主要因素是大幅度減輕重量。在飛機結(jié)構(gòu)中芯材通常使用鋁蜂窩、泡沫或NOMEX?蜂窩。鋁蜂窩或NOMEX?蜂窩具有壓縮模量高和重量輕的優(yōu)點，它們是飛機結(jié)構(gòu)廣泛使用夾芯材料，通常與碳/玻璃纖維預(yù)浸料一起使用。

常見的結(jié)構(gòu)，有機翼前緣、方向舵、起落架艙門、翼身和翼尖整流罩等。盡管蜂窩夾層結(jié)構(gòu)在性能上，比金屬板金結(jié)構(gòu)有突出的優(yōu)點，但是航空公司還是在積極尋找其替代材料，因為蜂窩夾芯材料在使用過程中需要高昂的維護修理費用。

在某些情況下如果面板出現(xiàn)裂紋和孔隙時，水和水汽就很容易地進入蜂窩。在低溫情況下，進入蜂窩孔中的水被冰凍以后會發(fā)生膨脹，將破壞鄰近的蜂窩孔格的粘結(jié)，這就降低了夾層結(jié)構(gòu)的性能而必須進行修理。蜂窩夾層構(gòu)件的維護費用，使得原本質(zhì)輕的優(yōu)點與泡沫夾芯結(jié)構(gòu)相比不再存在。

由于剛性泡沫夾芯是閉孔的，水和水汽不能進入夾芯內(nèi)部，減少了維護檢查的成本，所以泡沫夾芯結(jié)構(gòu)的全壽命成本就更加經(jīng)濟，盡管達到相同承剪能力時泡沫的重量要比蜂窩稍重一些。隨著復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)在使用過程中出現(xiàn)的一系列問題，國內(nèi)外航天航空界研究人員將目光轉(zhuǎn)向了高性能的聚合物泡沫材料芯材，主要是PMI泡沫材料。

在夾層結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，使用泡沫芯既可以降低制造成本，也能作為結(jié)構(gòu)材料。如果僅僅作為結(jié)構(gòu)材料考慮，芯材泡沫塑料結(jié)構(gòu)和蜂窩芯夾層結(jié)構(gòu)的設(shè)計相比，主要在重量方面處于劣勢。