碳纤维的主要用处是与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成构造资料。碳纤维加强环氧树脂复合资料，其比强度、比模量综合指标，在现有构造资料中是的。在密度、刚度、重量、疲倦特性等有严厉请求的范畴，在请求高温、化学稳定性高的场所，碳纤维复合资料都颇具优势。
碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等科学技术的需求而产生的，如今还普遍应用于体育器械、纺织、化工机械及医学范畴。随着技术对新资料技术性能的请求日益苛刻，促使科技工作者不时努力进步。80年代初期，高性能及性能的碳纤维相继呈现，这在技术上是又一次飞跃，同时也标志着碳纤维的研讨和消费已进入一个阶段。
由碳纤维和环氧树脂分离而成的复合资料，由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种的航空航天资料。由于航天飞行器的重量每减少1公斤，就可使运载火箭减轻500公斤。所以，在航空航天工业中争相采用复合资料。
传统运用中碳纤维除用作绝热保温资料外，普通不单独运用，多作为加强资料参加到树脂、金属、陶瓷、混凝土等资料中，构成复合资料。碳纤维加强的复合资料可用作飞机构造资料、电磁屏蔽除电资料、人工韧带等身体代用资料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。
