机械性能是指材料的强度、刚性、韧性和其他承载能力。用于展示玻璃钢复合材料机械性能的典型测试，其包括拉伸、弯曲、压缩和冲击特性。
固化的，纯的或者未增强的树脂性质类似玻璃，并且大多数相对脆弱。添加增强纤维显著地改进了机械性能。增强纤维的使用也使得玻璃钢复合材料具有各向异性。这表示它们能在不同方向上被设计成具有不同的特性。钢、铝和其他结构性材料的机械性能是各向同性或者在所有的方向上具有相同的特性。复合材料的各向异性是从增强纤维的选择性方向上得到的。在纤维定向于已知应力的方向上时，增强材料的强度将会被运用得更有效且以较轻的重量获得较好的性能。
例如，相对于无规纤维制成的毛毡，与拉伸称重方向平行的粗纱增强材料就可少用一些。然而，在随意承重应用中，毛毡可能会更有效。另一种展示复合材料的各向异性及设计灵活性的方法是查看各种产品结构的特性。一行平行的玻璃纱股能具有150000磅/平方英寸（1034 mPa)的拉伸强度，而一张喷涂层压板（由随意方向、短切玻纤制作而成）可能具有15000磅/平方英寸（103 mPa）的拉伸强度。毛毡和编织层压板混合物将会具有30000到50000磅/平方英寸（207到345 mPa）的拉伸强度。
复合材料和其他建筑材料，如：钢和铝之间的另一不同之处是它们对冲击的反应。当钢或铝板在以较低力度受到冲击时，不发生变化。当受到较大的力度冲击时，可能导致表面出现凹痕。如果冲击力足够大的话，此冲击可能使板材断裂。玻璃钢板材，在受到较小冲击力时，将会发生较小变化；在受到较大冲击力时，将会开裂；如果冲击力足够大的话，将会断裂。
玻璃钢没有屈服点，所以表面不会有凹痕。
矿物填料被用于一些玻璃钢应用中用以降低成本。填料增加了玻璃钢的刚性，但是减少了强度。温度也会影响机械性能。像大多数材料一样，玻璃钢在寒冷的气温下会变得脆弱及在温暖的温度下会变得具有弹性。
