直径6微米的碳纤维与后面人类头发的比较[1] 每一根碳纤维由数千条更微小的碳纤维所组成，直径大约5至8微米。在原子层面的碳纤维跟石墨很相近，是由一层层以六角型排列的碳原子所构成。两者差别在于层与层之间的连结。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。
由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种***的航空航天材料。因为航天飞行器的重量每减少1公斤，就可使运载火箭减轻500公斤。所以，在航空航天工业中争相采用***复合材料。有一种垂直起落战斗机，它所用的碳纤维复合材料已占全机重量的1/4，占机翼重量的1/3。据报道，美国航天飞机上3只火箭推进器的关键部件以及***的MX发射管等，都是用***的碳纤维复合材料制成的。

碳纤维产品的前景是非常广阔的，因为它有着优异的性能：耐高温、耐腐蚀、耐摩擦，而且还不会生锈。它具备了柔软和刚硬的特点，有着较高的设计性能。现在碳纤维在各大领域中的使用量占比为普通工业的58% ，体育行业为23% ，航天航空和军事的应用为19% ，随着时代的不断进步，这个比例也会不断的上升。

而现在掌握有高r性能碳纤维原丝生产技术的只有日本和欧美等发达***中，这也是目前阻碍了我国碳纤维行业生产技术发展的一个问题，在发达***，这种技术是高度保密的，而且设备也不转让，并不能将高r性能的原丝品种给出售到其他的***。我国碳纤维的生产水平与发达***相比还是有着很大的差距的，想要更好的发展碳纤维，只有依靠自己。