碳纖維（carbon fiber）

髮絲般細的黑色細絲（約 5 至 10 micrometres，比人的頭髮還細），幾乎全由碳組成。數千根束成一束（tow）並編織或直鋪，再固定在樹脂中，做成自行車、飛機與賽車那些又硬又輕的黑色部件。

碳原子排成類石墨的層片（層內為強共價鍵）沿纖維軸向對齊，這正是纖維縱向如此又硬又強的原因。典型模數約 230 GPa（高模數等級達 400 至 600 GPa）、抗拉強度約 3.5 至 6 GPa、密度僅約 1.8 g/cm^3，比剛度遠勝鋼或鋁。製法是把前驅纖維（通常是聚丙烯腈 PAN）加熱裂解並拉伸，使層片對齊。

碳纖維在常見結構纖維中提供最佳的強度與剛度重量比，這正是它稱霸航太與高階運動的原因。誠實地說：它貴、製造耗能、脆（斷前幾乎沒有預警）、是良好電導體（與鋁接觸可能引起電偶腐蝕）、而且身為熱固性複合材料極難回收。