引入其他生物材料，与胶原蛋白制成复合材料，是改进胶原蛋白力学性能的有效途径之一，常用的共混材料有羟基磷灰石、β-磷酸三钙、生物活性玻璃、壳聚糖等。羟基磷灰石是骨骼的主要无机组成成分，对骨质增生有刺激或诱导作用，能促进缺损组织的修复。

      Cholas等采用喷雾干燥法制得平均粒径6 μm的羟基磷灰石微球，将其混合嵌入到多孔胶原蛋白基质中得到复合支架，研究发现复合支架在低应变和高应变值下的压缩模量分别为纯胶原支架的1.7倍和2.8倍，有效改善了胶原支架的力学性能。β-磷酸三钙具有较好的生物相容性和生物活性，植入体内可逐渐降解，是理想的硬组织修复和替代材料。研究发现，将β-磷酸三钙粉末引入多孔胶原基质中，有效改善了胶原支架的力学和生物学性能，能有效激活骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞，促进血管化，并与周围组织结合良好。生物玻璃是由SiO2、Na2O、CaO和P2O5组成的硅酸盐玻璃，具有骨生成性和骨引导作用，与骨和软组织都有良好的结合性。Long等通过加入生物玻璃材料，解决了胶原蛋白支架在骨组织工程中力学性能不足、多孔结构在湿态下不稳定等问题，制备出骨合成所必须的生物活性和机械稳定性的复合支架，体外细胞实验表明该支架具有良好的生物相容性，有利于人骨髓基质细胞的伸展和增殖。壳聚糖是天然高分子物质，其生物相容性良好，具有抑菌、止血等功能。

      Raftery等在胶原蛋白支架中添加壳聚糖，改善了支架的机械性能，提高了抗压强度、溶胀率，降低了降解率；当壳聚糖和胶原蛋白质量比为25∶75时，间充质干细胞的附着和增殖显著提高。