为了适应以上这些特殊而苛刻的要求，户外运动服装从内到外的三层就应运而生。并非在所有的场合都必须穿着这三层服装，但这三层服装互相组合或单独使用足以应付种复杂的环境。早期的户外服装材料都是使用自然材料，但随着科技的发展，目前大多数户外服装都采用先进的人造材料，只有象羽绒这样极少数的有着无可替代优越性能的自然材料被保存了下来。户外运动服装对材料的苛刻要求使得只有极少数的高科技先进村料被用于现代户外运动服装。

　　内层服装有些象我们平时穿着的秋衣、秋裤。这类服装一般都贴身穿着，其主要作用就是使身体保持干燥并有一定的保暖作用。内层服装的材料是由一些导水性极强的材料制成的象美国杜邦公司的coolMAX，这些材料具有独特的速干性，有些材料在洗后10~15分钟即可变干。运动后衣服内层会积聚大量的汗液，就很容易着凉而引发感冒，在登山或极地探险活动中还会造成冻伤，这类材料在很大程度上解决了这一问题。

　　保温层服装包括羽绒，化纤棉类服装。这些衣服一般在冬季或比较寒冷的地区才使用。羽绒目前仍是被公认为最好的保温层材料。我们知道羽绒之所以能保温，就是因为其有保存空气的特性，因而羽绒服装的保暖性能主要取决于含羽绒量和充绒量这两个指标。含羽绒量是指羽绒中绒毛（Down）和羽毛（feather）的比例，含绒量越高服装的保温性和压缩性也越好，象在去年中韩联合登山队攀登西藏穷母岗日峰时穿着的"奥索卡"羽绒服绒量就在85％以上。充绒量是指服装中充入羽绒的重量，充绒量也直接关系到服装的保暖性能。池然虽着含绒量和充绒量的升高，服装的价格也会直线上升，和羽绒相比人造化纤棉的价格要便宜许多，尽管整体性能仍无法和羽绒相比，但有些性能也是羽绒所无法达到的，比如被水浸湿后的保温性能能，人造纤维材料就明显优于羽绒。英国杜邦公司的五孔或七孔棉，3M公司的Thinsulate纤维棉，还有比较有名的 polarguard3D/HV棉在各类户外服装中都比较常见。

　　还有一类服装介于保暖层和内层服装之间，这就是抓毛绒（fleece）材料制成的夹克和背心。抓毛绒（fleece）是对一类材料的统称，这类材料质轻，而且保温性好，据说同等重量的fleece和同等重量的羊毛相比，前者的保暖要强于后者。fleece材料的导汗性也很不错，缺点是防风性较差，在有些地方不能直接穿着，还必须加上一层防风外套。fleece夹克加上防风防雨外套这一组合已成为户外运动中非常流行的穿着方式。