芯材泡沫塑料在設計時，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。在飛機結構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點，它們是飛機結構廣泛使用夾芯材料，通常與碳/玻璃纖維預浸料一起使用。

常見的結構，有機翼前緣、方向舵、起落架艙門、翼身和翼尖整流罩等。盡管蜂窩夾層結構在性能上，比金屬板金結構有突出的優點，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生膨脹，將破壞鄰近的蜂窩孔格的粘結，這就降低了夾層結構的性能而必須進行修理。蜂窩夾層構件的維護費用，使得原本質輕的優點與泡沫夾芯結構相比不再存在。

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

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