La fibre de carbone est un matériau fibreux de carbone. Il s'agit d'un nouveau type de matériau doté d'une plus grande résistance que l'acier, d'une densité plus faible que l'aluminium, d'une plus grande résistance à la corrosion que l'acier inoxydable, d'une résistance aux températures plus élevée que l'acier résistant à la chaleur et conducteur comme le cuivre, avec de nombreuses propriétés électriques, thermiques et mécaniques précieuses. La fibre de carbone est principalement transformée en plastique renforcé de fibre de carbone, qui est un matériau composite destiné à être appliqué. Chaque fibre de carbone est composée de milliers de fibres de carbone plus petites, d'un diamètre d'environ 5 μm ~ 8 μm. Au niveau atomique, la fibre de carbone est très similaire au graphite, constituée de couches d'atomes de carbone disposées selon des formes hexagonales. La différence entre la fibre de carbone et le graphite réside dans la connexion entre les couches. Le graphite est une structure cristalline, sa connexion intercouche est lâche, tandis que la fibre de carbone n'est pas une structure cristalline, la connexion intercouche est irrégulière, ce qui peut empêcher le glissement et améliorer la résistance de la matière.
Généralement, la densité de la fibre de carbone est de 1 750 kg/m3, la conductivité thermique est élevée mais la capacité de transmission de puissance est faible et la capacité thermique spécifique de la fibre de carbone est également inférieure à celle du cuivre. Lorsqu'elle est chauffée, la fibre de carbone devient plus épaisse et plus courte. Bien que la couleur naturelle de la fibre de carbone soit noire, les scientifiques peuvent la teindre de différentes couleurs.