玻璃纖維的拉伸強度高于一般有機纖維。由于這一特征，玻璃纖維的*大用途是用作增強材料。玻璃纖維是玻璃鋼強度和剛度的主要決定因素。玻璃纖維的拉伸強度，隨著纖維直徑而改變，直徑越細，拉伸強度越高。

雖然玻璃纖維的相對密度大于有機纖維，但比一般金屬低，因此玻璃鋼的比強度高于一般金屬材料，有的玻璃鋼的比強度甚至超過高級合金鋼。

玻璃纖維同時具有拉伸強度而伸長率不高的特征。玻璃纖維的斷裂伸長率只有3%~4%，這是因為Si-O-Si鍵在整個纖維中均勻分布的緣故，它導致了對能量的吸收性極好。玻璃纖維用作玻璃鋼的增強材料顯示了很高的沖擊值，就是因為有效的發揮了這一特性。

玻璃纖維不燃燒。在達到670℃~815℃之前，玻璃纖維不會松弛其緊固的離子鍵。這使得玻璃鋼材料的耐熱性提高。對于熱塑性塑料，用玻璃纖維增強后使其熱變形溫度顯著提高，因而可在100℃以上甚至150℃~200℃左右長期工作。

增強塑料不僅提高了耐熱性能，而且大大改善了耐低溫性能。例如，在低溫下，熱塑性玻璃鋼的抗沖擊性能大大優于本體高分子樹脂。

相對于樹脂而言，玻璃纖維的熱膨脹系數小，這使得玻璃鋼的線膨脹系數比基體樹脂低1/4~1/2，從而提高了玻璃鋼的尺寸穩定性，有利于制造對尺寸精度要求較高的制品。

玻璃纖維還能降低玻璃鋼的熱傳導率，使其傳熱較慢。對于要求熱傳導率高的制品，則可在玻璃纖維中添加石墨、金屬粉末等易導熱填料。

玻璃纖維與基體樹脂的未增強和增強對比效果：