被广泛应用于比强度和刚性需求高的产业中，如航空、汽车、土木工程、运动器材等等。或现在有个别公司考虑以其物料代替现时玻璃车窗聚合物基质一般採用热固性树脂（如环氧树脂），但其他热固性或热塑性聚合物（如聚酯、乙烯基酯或尼龙等）也时常被应用。除碳纤维外，复合材料可能含有芳香聚醯胺（如克维拉或等）、金属铝、（UHMWPE）或玻璃纤维等。碳纤维强化聚合物的最终产品性能可能受到基质（树脂）添加剂种类的影响，而最常见的添加剂是二氧化硅，而其他种类的添加剂如橡胶或碳纳米管等也被使用。
性质.碳