碳纤维是一种含碳量超过90%的高强度、高模量纤维材料，由有机纤维经碳化及石墨化处理制成，具有轻质、耐高温、抗腐蚀等特性，主要用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
碳纤维的制造过程通常以聚丙烯腈纤维、沥青纤维或粘胶纤维为原料，经过预氧化、碳化和石墨化等多道工序处理。在200至300摄氏度的预氧化阶段，纤维分子结构发生交联反应形成耐热梯形聚合物。随后在1000摄氏度以上的惰性气体环境中进行碳化处理，使非碳元素逸出，形成碳含量高的乱层石墨结构。部分高性能碳纤维还需经过2500至3000摄氏度的石墨化处理，使碳原子排列更规整，从而获得更高模量。
根据力学性能差异，碳纤维可分为高强型、高模量型及超高模量型三类。高强型碳纤维拉伸强度突出，适用于承受较大应力的结构件；高模量型碳纤维刚性优异，多用于需要高尺寸稳定性的领域；超高模量碳纤维则兼具高强度与高导热性，常用于特殊工业场景。按丝束规格又可分为小丝束和大丝束，前者单束含1000至24000根单丝，工艺控制更精密；后者单束含48000根以上单丝，生产成本更具优势。
使用碳纤维制品时需注意避免局部应力集中，定期检查表面损伤情况。日常维护可用中性清洁剂擦拭，远离强酸强碱环境。运动员使用碳纤维器材前应做好防护措施，工业领域需配备专业防护装备防止纤维粉尘吸入。储存时应保持环境干燥，相对湿度控制在60%以下，与氧化性物质隔离存放。
