Sudėtiniai milteliai yra milteliai, sudaryti iš dviejų ar daugiau skirtingų komponentų, pasižyminčių pagrindinės -apvalkalo struktūros charakteristikomis, ir skirstomi į mišrius ir padengtus tipus. Su dengtais kompozitiniais milteliais dalelės susimaišo sujungiant centrinę dalelę ir dangos sluoksnį; paruošimo metodai apima purškimo konversiją ir cheminį nusodinimą. Nano-volframo karbido kobalto kompozitiniai milteliai ruošiami naudojant purškimo konversijos metodą; išcentrinis greitis labai įtakoja laisvos pakuotės tankį, o esant didesniam greičiui, WC grūdelių dydis yra mažesnis nei 200 nm. Pridėjus Al₂O₃-ZrO2 sudėtinių miltelių į cirkonio- pagrindu pagamintą dydžio nustatymo antgalį, gali sumažėti kubinis ZrO₂ kiekis, todėl susidaro stulpelio formos cirkonio oksido armavimo fazė, kuri reaguoja su MgO ir sudaro magnio aliuminio spinelį.
Įprastos sudėtinės miltelių struktūros yra vario / nikelio / sidabro šerdies -apvalkalo sudėtiniai milteliai ir grafenu{1}} dengti metalo / keramikos / polimero pagrindo sudėtiniai milteliai, naudojami elektroninėse pastose, terminiam purškimui ir 3D spausdinimui. Nikeliu{4}} padengti aliuminio kompozitiniai milteliai ruošiami skysto-fazinio nusodinimo slėginiu būdu redukuojant vandenilį, kuriam reikalinga kontroliuojama redukcijos temperatūra (150-175 laipsnių). Grafenu{14}}dengtų kompozitinių miltelių stiprumas gali padidėti 30 %-50 %, o laidumas – 20–40 %, todėl jie tinkami naudoti geležinkelių transporte ir erdvėlaiviuose. ZrO₂-TiO2 kompozitiniai milteliai, pagaminti sol-gelio metodu, formuoja ZrTiO4 nanokristalus 650 laipsnių kampu, o liuminescencijos intensyvumas kinta didėjant ZrO₂ kiekiui.
