碳纖維是含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。具有耐高溫、抗摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等特性，外形呈纖維狀、柔軟、可加工成各種織物，由於其石墨微晶結構沿纖維軸擇優取向，因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量。
碳纖維是含碳量在90%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。耐高溫居所有化纖之首。用腈綸和粘膠纖維做原料，經高溫氧化碳化而成。是製造航天航空等高技術器材的優良材料。具有耐高溫、抗摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等特性 外形呈纖維狀、柔軟、可加工成各種織物，由於其石墨微晶結構沿纖維軸擇優取向，因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量。碳纖維的密度小，因此比強度和比模量高。碳纖維的主要用途是作爲增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等複合，製造先進複合材料。碳纖維增強環氧樹脂複合材料，其比強度及比模量在現有工程材料中是最高的。
現代碳纖維工業化的路線是前驅纖維炭化工藝法，製造碳纖維用的原纖維名稱化學組分碳含量/%碳纖維收率/%黏膠纖維(C6H10O5)n4521～35聚丙烯腈纖維(C3H3N)n6840～55瀝青纖維C，H9580～90採用這3種原纖維製造炭纖維的流程都包括：穩定化處理(在200～400℃空氣，或用耐燃試劑等化學處理)，碳化(400～1400℃，氮氣)和石墨化(1800℃以上，氬氣氣氛下)。爲了提高炭纖維與複合材料基質的粘接性能需進行表面處理、上漿、乾燥等工序。
另一種製造碳纖維的方法是氣相生長法。將甲烷與氫的混合氣體在催化劑的存在下，於1000℃高溫下反應，可製得不連續的短切碳纖維，最大長度可達50 cm。其結構不同於聚丙烯腈基或瀝青基碳纖維，易石墨化，力學性能良好，導電性高，易形成層間化合物。
