防弹玻璃通常分为三层：承力层、过渡层和防护层。其中承力层是炮灰，即利用其遭受冲击而破裂使弹头变形或破坏弹头，大大减慢弹头的速度，这一层多用高强度的钢化玻璃或有机玻璃。过渡层多为聚碳酸酯纤维，利用过渡层的韧性吸收弹头的部分动能，并且保证前后夹层在破碎后仍能粘结在一起而不发生脱落。防护层和承力层一样常用高强度钢化玻璃或有机玻璃，要求具有较高的强度、抗冲击能力和抗震性，并具有一定的韧性，保证不被子弹或弹片穿透，从而起到安全防护作用。
随着安防要求的不断提高，发展出了单向防弹玻璃，即能防护从外侧的射击，同时防卫者从内侧开枪进行还击，子弹将穿过玻璃击中外侧的袭击者。这单向防弹玻璃的原理其实就是将外层使用脆性材料，内层使用韧性材料，其他和普通防弹玻璃相似。这样从外侧飞来的子弹先击中脆性层，动能被吸收，并且被韧性层拦截下来；而从内侧射出的子弹会先击穿韧性层，因为它的能量集中于一个很小的点上，脆性层在韧性层向外扩张时向外碎裂，进而不影响子弹的继续前进。银行里面所使用的防弹玻璃还进行了夹丝处理，即在玻璃内部夹入金属丝，在受到冲击或破损时，金属丝被拉扯或断裂，电流的扰动触发警报装置。
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