碳纤维（carbon fiber,简称 CF）是一种高强度、高模量的高性能纤维材料，含碳量 90%以上，碳以外的主要元素是氮。市场销售的 90%以上的碳纤维，是以聚丙烯腈（PAN）纤维为原料制成的聚丙烯腈基碳纤维。除用作绝热保温材料外，碳纤维一般不单独使用，主要作为增强材料加入到树脂、陶瓷、金属、混凝土等材料中，作为复合材料使用，其中，又以碳纤维增强树脂基体复合材料为主。
碳纤维与常用材料的力学性能对比
数据来源：中经先略数据中心整理
碳纤维被称为“新材料之王”，有非常优异的物理性质和化学性质。物理性质方面，兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特性。化学性质方面，对一般的有机溶剂、酸、碱都具有良好的耐腐蚀性，不溶不胀、不会疲劳、不会生锈、热稳定性好。
碳纤维的发展与应用历程
数据来源：中经先略数据中心整理
碳纤维的缺点是横向耐冲力较差、耐磨性一般、高温抗氧化性能较差，需要和其它材质配套使用，此外，高性能碳纤维在制备时需要消除各类缺陷的产生，技术难掌握，制备成本高。