碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维"外柔内刚"，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。
碳纤维重量轻，强度高。它的比重仅是钢材的四分之一，运输和施工安装都非常方便，与塑料制品相比，其强度是塑料制品的几十倍，因此轻质高强是碳纤维复合材料的显著特点。
耐腐蚀、抗老化、使用寿命长。碳纤维制品能耐酸、碱、盐、部分及其它腐蚀性侵蚀，在防腐蚀领域有其它金属无法比拟的优越性，且有较好的耐水性和抗老化性，因此无论在腐蚀性的环境和恶劣的露天，潮湿的环境作业，其使用寿命可达15年以上。热膨胀系数低。低膨胀系数有助于提高产品的精度、防护作用好。碳纤维防水、耐高温、耐低温、耐摩擦，对设备内部也可起到保护作用。抗压能力、韧性好、耐磨性好，可以放心与其它物品接触，不用担心磨损变形。
碳纤维碳材料已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用。从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、建筑加固、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。碳纤维增强的复合材料可以应用于飞机制造等军工领域、风力发电叶片等工业领域、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。球棒等体育领域。
碳纤维广泛应用在工业与民用建筑物、铁路公路桥梁、隧道、烟囱、塔结构等的加固补强。产品具有密度小，强度高，耐久性好，抗腐蚀能力强，可耐酸、碱等化学品腐蚀，柔韧性佳，应变能力强的特点。用碳纤维管制作的桁梁构架屋顶，比钢材轻50%左右，使大型结构物达到了实用化的水平，而且施工效率和抗震性能得到了大幅度提高。另外，碳纤维做补强混凝土结构时，不需要增加螺栓和铆钉固定，对原混凝土结构扰动较小，施工工艺简便。
