真空光纖的核心材質主要分為纖芯包層主體、涂覆層、配套密封結構三大類，不同材質的組合對應著不同的真空工況需求。
纖芯與包層的主體基底大多是高純二氧化硅，部分特殊波段的產品會在其中摻入微量二氧化鍺、五氧化二磷來提升纖芯的光折射率，包層則會加入少量三氧化二硼或氟元素降低光折射率，以此保障光信號的全反射傳輸。部分適配特殊傳感場景的產品也會采用多組分石英纖維，進一步提升紫外線透過率，適配半導體監測、熒光反射這類特殊實驗需求。
涂覆層是決定真空適配性的核心部分，*常用的是聚酰亞胺材質，它的工作溫度區間可達-200℃到350℃，總釋氣量極低，*全*足超高真空環境的使用要求。部分常規中低溫真空場景也會選用高溫丙烯酸酯涂層，工作溫度覆蓋-40℃到150℃，成本相對更低。針對有極低釋氣要求的潔凈真空場景，還會選用氟化聚合物材質，經過預抽與高溫烘烤工藝處理后，總質量損失可控制在1%以內，適配10-6Pa量級的潔凈真空環境。
配套密封結構的材質選擇也直接影響整體性能，真空光纖的饋入法蘭與封裝結構普遍采用316不銹鋼或無氧銅材質，部分*端高溫高真空場景的產品還會在光纖表面鍍鈦、鉑、金等多層金屬鍍層，進一步杜絕釋氣風險，保障長期真空環境下的密封穩定性。
