La fibra de carboni és un material de carboni fibrós. És un nou tipus de material amb major resistència que l'acer, menor densitat que l'alumini, resistència a la corrosió més forta que l'acer inoxidable, major resistència a la temperatura que l'acer resistent a la calor i conductor com el coure, amb moltes propietats elèctriques, tèrmiques i mecàniques valuoses. La fibra de carboni es fa principalment en plàstic reforçat amb fibra de carboni, que és un material compost per a l'aplicació. Cada fibra de carboni es compon de milers de fibres de carboni més petites, amb un diàmetre d'uns 5 μm ~ 8 μm. A nivell atòmic, la fibra de carboni és molt semblant al grafit, formada per capes d'àtoms de carboni disposats en formes hexagonals. La diferència entre la fibra de carboni i el grafit és la connexió entre capes. El grafit és una estructura de cristall, la seva connexió entre capes és solta, mentre que la fibra de carboni no és una estructura de cristall, la connexió entre capes és irregular, cosa que pot evitar el lliscament i millorar la resistència de la matèria.
En general, la densitat de la fibra de carboni és de 1750 kg/m3, la conductivitat tèrmica és alta, però la capacitat de transmissió de potència és baixa i la capacitat tèrmica específica de la fibra de carboni també és inferior a la del coure. Quan s'escalfa, la fibra de carboni es fa més gruixuda i més curta. Tot i que el color natural de la fibra de carboni és negre, els científics poden tenyir-lo de diferents colors.