Penové matrace sú zvyčajne vyrobené z peny s vysokou{0}}hustotou alebo pamäťovej peny a slúžia ako hlavná nosná vrstva. Podporuje telesnú hmotnosť, udržuje prirodzenú krivku chrbtice a zabraňuje nadmernému ochabovaniu v určitých partiách. Pena s vysokou-hustotou poskytuje pevnejšiu podporu a odolnosť, zatiaľ čo pamäťová pena sa prispôsobuje kontúram tela na základe teploty a hmotnosti, čím zvyšuje pohodlie. Nad jadrovou vrstvou majú penové matrace zvyčajne jednu alebo viac vrstiev mäkkého materiálu ako komfortnú vrstvu. Táto vrstva môže používať penu s nízkou{6}}hustotou, latex alebo pamäťovú penu a jej účelom je zvýšiť mäkkosť a prispôsobivosť matraca a zároveň tlmiť tlakové body pre pohodlnejší spánok. Hrúbka a výber materiálu komfortnej vrstvy priamo ovplyvňujú pocit z matraca a celkový zážitok zo spánku.
Vonkajšia vrstva matraca je zvyčajne pokrytá priedušnou, mäkkou a odolnou látkou a môže obsahovať ochrannú vrstvu odolnú proti prachu- alebo vode-. Táto textilná vrstva nielen zlepšuje pocit, ale tiež chráni vnútornú penu pred prachom, potom alebo vlhkosťou. Niektoré-matrace vyššej triedy tiež používajú prešívanie na pevné pripevnenie komfortnej vrstvy k látke, čím sa zachováva štrukturálna stabilita a zvyšuje sa odolnosť a estetika.