纤维增强塑料作为半结构性材料已被大量应用于铁道机车车辆。从那以后，合成材料纤维增强塑料就被推广应用于铁道机车车辆，甚至在许多应用领域享有优先权。
    列车特别是高速列车必须实现车辆轻量化，单靠使用金属材料减轻其自重已经接近极限，所以，主要途径是大量采用高分子材料及其复合材料。在选用机车车辆用高分子材料时，从安全性、功能性出发，应该是在阻燃的基础上向低烟、低毒、高比强度、高比模量的方向发展。目前碳纤维、硼纤维的应用，各种先进结构形式加蜂窝状结构的选用是研究的重点。
    树脂基复合材料的夹层结构适用于制造高速列车流线型车头，其外皮及内皮均采用树脂基复合材料，其芯部采用有足够厚度且有绝热作用的泡沫塑料，这种夹层结构能满足结构强度、冲击拉力和隔热、隔音及易于制成流线型的复杂外型的要求。
    与时速高达200km/h以上的高速列车制动相配套的新型制动盘，要求所用材料摩擦系数稳定，符合制动系统的要求，并且配方中应不含有铅、石棉等有害物质，耐温达630℃以上。可用高性能树脂或高性能树脂基复合材料制作。
    机车发动机冷却水泵的叶轮和进水接盘，以前多用铁、铝、铜等金属材料制成。由于加工复杂，密度大，且在使用过程中存在严重的气蚀现象，使表面产生麻坑，后致使金属脱落，同时，气蚀现象还会使水泵产生噪音和震动，使工作效率降低、供水量减少。现在选用PA制作水泵叶轮和进水接盘，不仅避免了气蚀现象，而且简化了制造工艺，实现了轻量化，提高了生产效率，降低了成本。也有采用增韧增强聚苯硫醚制作水泵叶轮和进水接盘的。
    机车心盘衬垫是高承载车辆部件，在运行状态下受纵向、横向、扭力及动载加速等因素的影响，其受力情况相当复杂，磨耗很大，所以要求所选材料具有高强度、耐热性、耐寒性且有自润滑性。通常多选用玻纤增强增韧PA、含油铸型PA等制作。
    采用玻纤毡增强PM制作的机车磨耗板已装在机车上试运行。
    机车内饰件要求有一定的强度，且能阻燃。现在使用酚醛树脂(PF)代替不饱和聚酯(UP)，不仅发烟少，而且无氮、无氯。这种PF/GF复合材料能在200℃下连续使用，适合于餐车操作间及客车内部装饰。
    此外，夹层结构的复合材料广泛地应用于列车的门板、地板、天花板等内饰件。
用于铁道车辆制造的组合体常常采用热固性树脂，目前市场选是聚酯。乙烯酸酯、环氧树脂、酚醛树脂和改性的丙烯树脂则分享了其余份额。目前按树脂的种类分，在制造铁道车辆用合成材料中，聚酯占35%，乙烯酸酯占22%，环氧树脂占21%，酚醛树脂占15%，改性的丙烯酸树脂占4%，其他树脂占3%。
    另外，聚合物泡沫、软木或蜂窝材料用于制造质量小、刚性好的板材，已经在铁路工业中得到了推广应用。用于铁路机车的聚合物泡沫通常是热固性的，用于制造热公差较大的组件，热塑性泡沫也有采用。机车中使用的泡沫塑料常见的可能是聚氨酯和聚氯乙烯。其中，聚氨酯能在两表面层之间现场发泡，因此，不需要整体预成形。
    在铁路装饰件和半结构件市场中，GFRP已经占据了牢固的地位。而碳基合成材料和以芳族聚酰胺纤维为基的合成材料，由于碳纤维的价格问题，应用还比较有限。就纤维增强复合材料而言，按纤维的种类分，在制造铁道车辆用的合成材料中，玻璃纤维占58%，芳族聚酰胺纤维占20%，碳纤维占20%，其他纤维占2%。按纤维的形式、规格分，在制造铁道车辆合成材料的增强纤维中，切断的玻璃纤维毡占33%，连续的玻璃纤维毡占16%，玻璃纤维织物占34%，抗折叠织物占12%，其他占5%。