เส้นใยพิเศษที่ทำจากคาร์บอนมีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูง ต้านทานแรงเสียดทาน การนำไฟฟ้า การนำความร้อน และต้านทานการกัดกร่อน และมีรูปร่างเป็นเส้นใย อ่อนนุ่ม และสามารถแปรรูปเป็นผ้าต่างๆ ได้เนื่องจากการวางแนวที่ต้องการของโครงสร้างไมโครคริสตัลไลน์กราไฟต์ตามแกนไฟเบอร์ จึงมีความแข็งแรงและโมดูลัสสูงตามแกนไฟเบอร์ความหนาแน่นของคาร์บอนไฟเบอร์ต่ำ ดังนั้นความแข็งแรงจำเพาะและโมดูลัสจำเพาะจึงสูงจุดประสงค์หลักของคาร์บอนไฟเบอร์คือการประกอบเรซิน โลหะ เซรามิก และคาร์บอนเป็นวัสดุเสริมแรงเพื่อสร้างวัสดุคอมโพสิตขั้นสูงความแข็งแรงเฉพาะและโมดูลัสเฉพาะของวัสดุผสมอีพอกซีเรซินเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์นั้นสูงที่สุดในบรรดาวัสดุวิศวกรรมที่มีอยู่