防弹衣的结构主要由衣套和防弹层两部分组成。衣套常用化纤织物制作，起覆盖和保护防弹层的作用，有的衣套也有一定的防弹作用。

防弹层用金属、玻璃钢、陶瓷、尼龙、凯夫拉（芳纶）等硬质和软质材料单一或复合制作，使弹头、弹片弹开和嵌住，并消释子弹、弹片的冲击动能，对人体起保护作用。衣套由过去单一的覆盖防弹层的作用，发展到今天的具有防火、防水、伪装等功能的高性能防弹衣套。防弹层的厚度，根据不同使用对象，以防护性能与穿着舒适之间的佳平衡数来确定。防弹层的结构有单一的，也有复合的。

复合的有多种防弹材料的复合，也有防弹材料与减震材料的复合。防弹材料有的做成整体，也有的做成片状再一片一片搭接起来。整体的活动不便，目前，刚性材料一般做成片状，穿上身上活动度大，软性防弹材料一般都做也整体性的。 防弹材料的发展经历了一个漫长的历史过程。从普通的钢材到合金钢，从金属材料到玻璃钢，从普通化纤到芳纶（凯夫拉），从单一材料到复合材料。每走一步，都使防弹衣的性能提高一大步。尽管防弹材料五花八门，品种繁多，但归纳起来，只有金属（包括合金材料）、玻璃钢、陶瓷、尼龙、碳化硅和凯夫拉六大类。

其中，后三种是软性防弹材料，具有许多优良性能，已逐渐代替前三种刚性材料。尼龙是软性防弹材料，采用多层高强尼龙布，可有效防御手枪子弹和冲锋枪子弹，重量较轻；碳化硅纤维是一种无机纤维，它具有特别高的弹性模量，受到冲击时产生撕裂而吸收弹片的能量，削弱碎弹片对人体的伤害；凯夫拉纤维具有耐高温、高强高模量，其强度是钢的5倍。采用这种材料制成的防弹衣，防弹效果较好，穿着较舒适。当子弹或碎弹片射到凯夫拉层时，它的高强度挡住子弹，纤维本身受力变形，消耗掉子弹或弹片的动能，从而保护了穿用者的安全。

近，超高分子量聚乙烯开始用于防弹层。 尼龙、凯夫拉、超高分子量聚乙烯均是以其柔软的织物或是浸渍了树脂类化学物质的织物制作防弹层，其防弹的机理是相同的：利用它们的强度抵御子弹或碎弹片，抵御不了时，纤维扭曲变形嵌住子弹或碎弹片，层挡不住，还有第二层，颇有一点前仆后继的味道。决定其防弹性能的主要因素是织物重量及厚度、结构；其次是制成防弹背心材料的组织结构。试验表明，200克/米2的平纹致密结构织物具有佳的防弹效果。用三层这样的织物在行缝在一起就足以防御步枪子弹。美军地面部队穿用的防弹衣是采用475克/米2的13层凯夫拉织物，衣套是橄榄绿布。衣套的外层是272克/米2的防弹尼龙布，经扼水处理，四色丛林建彩绿色；内层与外层相同，采用橄榄绿色。这样防弹衣的防弹层和衣套的内、外层部具有防弹作用。