Структура композитных баллонов обеспечивает им прочность и легкость. Волокна обеспечивают механическую прочность, а полимерная матрица защищает волокна от повреждений и внешних воздействий. Обычно баллоны имеют многослойную структуру, состоящую из внутреннего слоя, который контактирует с газом, и внешних слоев, обеспечивающих защиту и дополнительную прочность.