碳纤维的密度小,因此比强度和比模量高。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合,制造复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度及比模量在现有工程材料中是高的。
同时指出,聚丙烯腈基,黏胶基及普通型沥青基碳纤维均属难石墨化的聚合物炭,而中间相沥青基炭纤维及气相生长的碳纤维是易石墨化碳。这两种分级法都有不足之处。现在碳纤维产品分类由制造商自行标明:原纤维种类、单丝孔数、直径、排列方式(如平行、缠结、加捻等),有无表面处理(及其种类),有无上浆(及浆剂种类)等。一些重要的商品名称及性能,可见聚丙烯腈基炭纤维和沥青基炭纤维。
碳纤维复合材料是指以碳纤维为增强体,树脂、金属、陶瓷等为基体的复合材料的总称。碳纤维复合材料自20世纪50年代面世以来,因其特的性能,主要用于火箭、航天、航空等科学技术,随着碳纤维复合材料性能的不断完善和提高,目前在航空航天、石油化工、交通运输、土木工程、风力发电、体育产品等领域得到广泛应用。航空工业较早大量采用碳纤维复合材料,碳纤维复合材料能够减轻机身重量,同时具备耐腐蚀、抗疲劳等优良性能。