Włókno węglowe odnosi się do włókna o wysokiej wytrzymałości i wysokim module sprężystości o zawartości węgla powyżej 90%. Odporność na wysokie temperatury zajmuje pierwsze miejsce wśród wszystkich włókien chemicznych. Wykonany jest z włókna akrylowego i włókna wiskozowego poprzez utlenianie i karbonizację w wysokiej temperaturze. Jest to doskonały materiał do produkcji sprzętu lotniczego i innego zaawansowanego technologicznie sprzętu.
Włókno węglowe składa się głównie z elementu węglowego, który ma cechy odporności na wysoką temperaturę, odporności na tarcie, przewodzenia ciepła i odporności na korozję. Jego kształt jest włóknisty, miękki i może być przetwarzany na różne tkaniny. Ponieważ jego grafitowa struktura mikrokrystaliczna jest preferencyjnie zorientowana wzdłuż osi włókna, ma wysoką wytrzymałość i moduł wzdłuż osi włókna. Gęstość włókna węglowego jest niewielka, więc jego wytrzymałość właściwa i moduł właściwy są wysokie. Głównym celem włókna węglowego jest kompozyt z żywicą, metalem, ceramiką i węglem jako wzmocnienie do produkcji zaawansowanych materiałów kompozytowych. Wytrzymałość właściwa i moduł właściwy kompozytów z żywic epoksydowych wzmocnionych włóknem węglowym są najwyższe wśród istniejących materiałów inżynieryjnych.
Średnica włókna węglowego wynosi tylko 5 mikronów, co odpowiada jednej dziesiątej do jednej dwunastej włosa, ale jego wytrzymałość jest ponad 4 razy większa niż stopu aluminium.
