碳纖維是一種力學性能優(yōu)異的新型材料，具有碳纖維拉伸強度大、加工性軟的特點。碳纖維的拉伸強度約為2至7GPa，拉伸模量約為200至700GPa。密度約為1.5 ~ 2.0克/立方厘米，除了前驅體的結構外，主要由碳化溫度決定。一般在3000石墨化后，密度可以達到2.0g/cm3。再加上重量輕，比重比鋁輕，不到鋼的四分之一，比強度是鐵的20倍。

碳纖維的熱膨脹系數(shù)不同于其他纖維，具有各向異性的特點。碳纖維的比熱容一般為7.12。平行于纖維方向，導熱系數(shù)隨溫度的升高而降低為負(0.72 ~ 0.90)，垂直于纖維方向，導熱系數(shù)隨溫度的升高而降低為正(32 ~ 22)。

碳纖維的比電阻與纖維的種類有關。25時，高模量為775，高強度碳纖維為1500根/cm。這使得碳纖維在所有高性能纖維中具有最高的比強度和比模量。

碳纖維除了具有一般碳材料的特性外，還具有明顯的各向異性柔軟性，可以加工成各種織物。因為其比重小，所以沿纖維軸顯示出高強度。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料的比強度和比模量綜合指標是現(xiàn)有結構材料中最高的。