碳纖維，又稱碳化纖維，泛指一些以碳纖維編織或多層復合而成的材料。因為它又輕又堅硬，所以它的用途很廣泛。

　　碳纖維的密度在1.5~1.8左右，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。每一根碳纖維由數千條更微小的碳纖維所組成，直徑大約5至8微米。在原子層面的碳纖維跟石墨很相近，是由一層層以六角型排列的碳原子所構成。兩者差別在于層與層之間的連結。石墨是晶體結構，它的層間連結松散，而碳纖維不是晶體結構，層間連結是不規則的。這樣便防止滑移增強物質強度。

　　 碳纖維的主要用途是作為增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復合，制造先進復合材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料，其強度及比模量在現有工程材料中最高。

　　近年來碳纖維更是廣泛被使用于大型飛機，例如空中客車的A350與A380，波音787均利用碳纖維復合材料來減輕耗油量。

       另外大型風力發電機的葉片，賽車、汽機車與腳踏車的車身均為碳纖維復合材料需求量增加的重要因素。