碳纖維（carbon fiber，簡稱CF），是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料，由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料，碳纖維質量比金屬鋁輕，但強度高於鋼鐵，並具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料，不僅具有碳材料的固有本徵特性，也有紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。
碳纖維具有許多優良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導電性介於非金屬和金屬之間，熱膨脹係數小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好，良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。碳纖維與傳統的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；與凱夫拉縴維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機溶劑、酸、鹼中不溶不脹，耐蝕性突出。
