Проведен анализ дефектов структуры в изделиях из полимерных композиционных материалов, возникающих в процессе их производства. Установлен и обоснован их иерархический порядок возникновения и воздействия на несущую способность изделия, проявляющийся в снижении трещиностойкости при статических воздействиях и долговечности при многократном силовом нагружении. Предложена схема обнаружения трех уровней дефектов структуры полимерных композиционных материалов прямыми и опосредствованными методами контроля степени дефектности материала. Показана необходимость разработки математических моделей и реализующих их методов идентификации наблюдаемых дефектов.