碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维。具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。炭纤维的密度小，因此比强度和比模量高。
炭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，制造先进复合材料。炭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最高的。