玻璃纤维的强度不仅要比块状玻璃的强度高数10倍，而且也远远超过其他天然纤维、合成以及各种合金材料，所以是理想的增强材料。表1列出了各种材料的拉伸强度。  
                 
                                          表1     各种材料的拉伸强度  
    影响玻璃纤维强度的因素也很多。玻璃组成不同，用它们制成的纤维强度也不同。表2是几种不同成分的玻璃纤维新生态单丝拉伸强度。从表中可见，Na2O—CaO—SiO2系的C玻璃5#纤维强度最低。CaO—Al2O3—SiO2系的E玻璃纤维居中，而MgO—Al2O3—SiO2系的S玻璃纤维最高。这可能同玻璃结构有关，MgO、Al2O3、SiO2组成的玻璃结构紧密，所以强度最高。 
                
                                       表2   各种玻璃成分的新生态单丝拉伸强度                       
    ①   数据引自蒋国栋等译，《玻璃手册》，1985，p.525。  
    ②   数据引自Properties and Applications of S-2 Glass fibers (Proceedings of 5 th International 1985 & High Strength Glass Fibers SAMPE, No.39,1994)。
    石英玻璃由硅氧键连成，键强大，结构紧密，强度最高。C玻璃5# 有相当数量的一价碱金属离子，玻璃中桥氧破坏，结构较疏松，强度就比较低。它们的强度都比E玻璃纤维高出30%～40%，被应用于航天、航空、导弹等军事领域。
    玻璃纤维的强度很容易损失。刚拉制的新生态纤维的强度很高，但暴露在空气中一段时间后或缠绕在绕丝筒上后，强度很快下降。我们的研究结果表明，缠绕在绕丝筒上的纤维强度要比新生态时的强度低15%～25%。可见要想保持纤维高的强度，在纤维成型和制品加工中应尽量减轻对纤维的磨损。在纤维表面涂覆一层保护膜也是非常有用的一种方法。
    图1是E玻璃纤维在各种条件下测得的纤维强度及纤维直径的关系。图中曲线4是Thomas测得的表面无损伤的E玻璃纤维的强度，并说明了强度实际上与纤维直径（6～15µm）无关。曲线2是Otto的数据，也是未受损伤的E玻璃纤维，由于是在拉制后4h以后才测定的，显然，环境温湿度对强度已产生了影响。曲线1和3是Anderregg和Otto测定的有损伤的一般条件下的纤维强度，它们都与Thomas的结果不同，强度绝对值下降，并且与纤维直径有很大关系。 
                  
                            图1     E玻璃纤维的强度及与纤维直径的关系  
    在大气中，玻璃表面总要吸附水分，这是由于玻璃表面层中，离子形状与整体中的不同。在表面存在着断开的强键和弱键，自由价力伸向空间。表面的阳离子的配位要求不能满足，使表面产生很高的自由能。为了降低自由能，形成一个稳定表面，一个途径是吸附大气中水分来满足。在非常靠近玻璃表面的地方，水分子中带有正电的H+会强烈地键接在表面的SiO-或AlO-上，形成OH-，吸附的水分子极化，其正电端朝向纤维，负电端向外，导致进一步吸收水分子。据报道，在20℃，相对湿度大于90%时，吸附水膜超过20个单分子层。这些吸附的水分对玻璃纤维是有侵蚀的。在有水分影响的条件下,玻璃纤维的强度会随着负荷持续时间的增长而降低,这种现象叫静态疲劳。这个结论有重要的工程实际意义，因为玻璃纤维材料在使用中通常都是受静态疲劳而损坏的，除非在冲击情况下才是例外。静态疲劳的理论有多种，但至今还没有一个能在所有细节上被人们接受的看法。目前比较公认的看法是在应力和侵蚀介质长期影响下，在试样表面上微裂纹的生长所致。当裂纹大小已增长到所施加的应力等于格列菲斯应力时，就立刻出现断裂。  
    从图1中看出，在通常情况下，E玻璃纤维的强度随纤维直径的增大而降低，如图中曲线1、2、3所示。A.Ф.扎克研究测定了E玻璃纤维表面经憎水性有机物处理后的强度，并同未经处理的对比，结果见表2。由表可见，细直径纤维，涂或不涂憎水性有机物其强度几乎没有差异，但对于直径大于50µm的纤维来说，涂憎水性有机物后的强度要比未涂的提高了43%。由此可以认为通过合适而有效的表面处理，可大大提高粗直径玻璃纤维的实际强度，这对生产粗直径纤维有重要的指导意义。 
                    
                                       表2     E玻璃纤维表面处理对强度影响  
    除上述纤维磨损、水以及通常情况下纤维直径等因素对纤维强度有影响外，在工业生产中，玻璃液的缺陷如结晶杂质和气泡亦会显著影响纤维的强度。A.Φ.扎克研究结果认为，当玻璃中存在结晶物时会降低纤维强度，最大可降低52%；当玻璃中存在直径1～6mm的气泡时，纤维强度下降12%；当存在微小气泡时，纤维强度下降达20%。这个结果提醒人们，为了保证纤维强度，工业生产中必须注意玻璃的质量。
    玻璃微裂纹产生原因,最重要条件是玻璃中存在缺陷,主要是结构不均一性,所有关于玻璃结构的最新概念,都假设玻璃结构是不均一性的。玻璃中存在着有序区、微晶子、化合物、近程有序的集合体等等,都构成了玻璃的不均一性,玻璃中存在弱键,构成了产生大小不同的微裂纹的有利条件。当施加外力时,微不均处及薄弱区首先破裂,便形成了裂纹的胚胎。
    玻璃液中的缺陷又增大了玻璃的不均一性,因而导致纤维强度大大降低。
    玻璃纤维表面微裂纹产生的原因, 拉丝作业中不可避免地要形成表面微裂纹,因为丝根冷却是一个渐变过程。在拉丝力作用下,每根纤维都受到一定的应力,这种应力作用于先硬化的纤维外壳时就产生表面微裂纹,而对于纤维里层尚处在塑性状态的玻璃,应力是分散的,不易产生裂纹。由此可见,提高玻璃的硬化速度,减少纤维成型时的张力,都有利于提高玻璃纤维的强度,因为它们均有利于减少纤维表面的微裂纹。