碳纖維（Carbon Fiber，簡稱CF）是由聚丙烯腈（PAN）（或瀝青、粘膠）等有機母體纖維采用高溫分解法在1000攝氏度以上高溫的惰性氣體下碳化（其結果是去除除碳以外絕大多數元素）制成的，是一種含碳量在95%以上的無機高分子纖維。 碳纖維是一種強度高、重量輕、力學性能優異的新材料。由于碳纖維及其復合材料優異的綜合性能及高附加值，被稱作是21世紀的“黑色黃金”。在國防軍工及民用領域均具有廣泛的應用前景，是發展國民經濟的重要戰略物資。

碳纖維復合材料主要是以碳纖維為增強材料，以樹脂，金屬、陶瓷燈作為基體材料，經過復合制成的結構或功能材料。目前碳纖維復合材料以樹脂基復合材料（CFRP）為主，占全部碳纖維復合材料市場份額的90%以上。

另外，碳纖維的運用十分廣泛。碳纖維被喻為是當今世界上材料綜合性能的頂峰，是21世紀的黑色革命，是適應宇航、航空、原子能等尖端工業發展的需要而研制開發的一種新材料。碳纖維作為高性能纖維的一種，碳纖維已在軍事及民用工業的各個領域取得廣泛應用，從航天、航空、汽車、電子、機械、化工、輕紡等民用工業到運動器材和休閑用品等。