明代棉甲都是由棉花一层一层压制而成，看上去像一件棉大衣，似乎无法抵挡刀砍斧劈，这是一种误解，纯棉甲的作用有点类似于破弹衣凯夫拉外皮，棉铁复合甲则是在凯夫拉外皮上多了个陶瓷插板。题主应该说的是棉铁复合甲，而且是外部有铜钉的暗甲。清代的棉甲，主要是承袭了来自于明朝中后期军队铠甲的设计，明朝是受了蒙古棉甲的影响，只是为了便于穿着，改成了前开对襟。
清太祖努尔哈赤以十三副盔甲起家，盔甲受明朝影响很大，故宫博物院就有一套红闪缎面铁叶棉甲，款式是对襟的，从肩膀到袖口都是铁叶覆盖，腋下还有护腋。
第一，棉甲的材料与设计。
棉甲外头是一层粗布，棉花很早以前就传进来了，只不过都是在边陲地区，以前 被当做“花”来观赏，直到唐宋时期开始移植到中原地区，但是纺织技术不行，所以棉布价格很高，直到黄道婆革新了纺织技术，棉布的生产量大了，价格才低廉，所以被大规模应用到军队铠甲上。
棉甲是在压实的棉花夹层里（把数斤棉花放进模具，泡水后反复用模具压薄，太阳晒也不蓬松为止，然后缝成薄片），用七厘米左右的小铁片排列起来，不留一点空隙，外头的小铜钉不是用来防御的，而是用来固定里面铁片辅助防御的。
第二，性能。
由于是棉花压实一层层缝制起来的，所以保暖性很好，又不需要像重甲那样量身定做，所以可以大批量生产，重量还轻，对前期杀伤力没那么大的火器还有一定防护力，弓弩也能防，可能不像插个钢板那样好用，至少可以让箭头进去的不深，但是肉搏就不行了，打上去还是很疼，就像我揍你肚子一锤，你都吐出来了，但是衣服完好无损，即便是现在的防弹衣，也会在某些子弹的冲击力下振动的受内伤，那时候子弹初速度低，还是可以防御弹丸的，但不是啥事没有，还是会有点小伤，至少得是很疼。
蒙古曾经两次攻打ri ben，但是都因为翻了船没能成行，淄重衣物都被日本的打捞，日本也认为这种棉甲性能十分优越，而作为附属国的李氏王朝更不用说了。
解答该问题首先要明确历史阶段，虽然棉甲已经属于复合式铠甲，特别是清朝中后期经过改进已经有相当程度强化，但不得不说清代棉甲依旧属于冷兵器时代产品，所以对其防御能力评价至多截止到第一次鸦片战争。
清代棉甲产生于特殊历史与军事环境中，清军入关前主要活动地区在东北，由于冬季漫长且特别冷，但占正从不挑季节，所以棉甲应运而生。中国少数民族传统复合铠甲在元代比较兴盛，但那时铠甲夹层材料多采用特别制造的丝绸，可是清军入关前经济和技术条件都达不到，因此用棉絮做夹层实际上也是无奈之举。当然，后来随着军事技术发展有很大改进，但这皆是后话，虽然棉甲在冷兵器时代确实也能起到一定防御作用，比如相对钝一些的兵器在刺穿第一层铁甲后会受到棉絮干扰，不容易刺穿内铁甲。
然而，棉甲主要作用还是保证军队冬季战斗力，因为棉甲即使很简陋可比较实惠，保暖性能相较于其他种类以合成钢或铁为主的铠甲要好很多。同时，棉甲虽外缀铁片（早期）但主要保护的是内置铁甲，要知道东北地区冬季寒冷，在当时冶炼技术有限条件下一般金属制品很容易变形或变脆，不容易保存，棉絮外置有效保护内置铁甲不被气温影响，最大限度保证开价防护能力。
除此之外，燧发枪出现前，棉甲面对火器还是有一些防护能力，特别是在距离相对较远情况下，若火器口径小则不容易击穿或引燃棉甲，尤其棉甲浸湿后，引燃效果更差。当然这都是相对而言，打击整体素质差的一般明军这样当然没问题，可面对装备精良且训练有素的明军部队棉甲防御不足缺点就会被无限放大，即使有骑兵冲锋也不行，这点从与戚家军对战中便展露无遗。后金骑兵直到戚家军弹药基本打光方能冲入阵中，最后虽是戚家军全灭但后金骑兵损失惨重，这就显示出棉甲面对火器防御力之差。