是由一层层以六边形模式（石墨烯薄片）排列的碳原子所构成。两者差别在于层与层之间的连结的方式。石墨是晶体结构，它的层间连结松散，而碳纤维不是晶体结构，层间连结是不规则的。这样便防止滑移，增强物质强度。一般碳纤维的密度为1750 kg/m。导热能力高但传电能力低，碳纤维的比热容亦比铜低。当加热的时候，碳纤维会变厚而短。虽然碳纤维的天然颜色是黑色，但可以把它染上不同的颜色。
应用.2012年，碳纤维复合材料的全球需求价值大约为103亿至140亿美元。预计2012年到2018年，年增长