Die mechanischen Festigkeiten von GFK hängen von der kombinierten Wirkung von Gehalt und Ausrichtung der Glasfaserverstärkung ab, aber auch vom Harztyp und von der Sorgfalt bei der Verarbeitung.
Mit zunehmendem Anteil der Glasverstärkung steigen sowohl die Bruchlast bei Zug- und Biegebeanspruchung als auch die Schlagfestigkeit.
Hinsichtlich der Faserausrichtung wird die maximale Festigkeit erreicht, wenn alle Fäden parallel zueinander angeordnet sind (unidirektionale Anordnung); sind die Fäden zu gleichen Teilen im rechten Winkel zueinander angeordnet, ist die Festigkeit geringer, aber immer noch beträchtlich (orthogonale Anordnung); sind die Fäden ohne bevorzugte Ausrichtung angeordnet, ist die Festigkeit in allen Richtungen gleich (isotrope Anordnung).
Je geordneter die Faseranordnung ist, desto höher ist der erreichbare Glasgehalt und damit die mechanische Festigkeit.
Die Dichte von GFK beträgt etwa 1/5 derjenigen von Stahl.
Die mechanischen Festigkeiten schwanken zwischen 0,5-fach und einem Mehrfachen der Festigkeit von Stahl, je nach Zusammensetzung von GFK und Ausrichtung der Verstärkung im Verbundwerkstoff. Es gibt GFK-Formulierungen mit deutlich ausgerichteter Verstärkung, bei denen in Hauptrichtung der Glasfasern die Festigkeiten höher sind als bei anderen Werkstoffen, selbst bei gleichem Querschnitt.
Die absoluten Elastizitätsmodule von GFK sind im Vergleich zu denen von Metallen niedriger; betrachtet man jedoch das Verhältnis Modul/Dichte, lassen sich mit deutlich ausgerichteten Strukturen Werte erzielen, die in derselben Größenordnung wie bei Metallen liegen.
GFK weist außerdem eine beachtliche Schlagfestigkeit auf, da es die Aufprallenergie verteilt und sich nicht dauerhaft verformt – im Gegensatz zu Stahl, der sich dauerhaft verformen kann (plastische Phase).
