Karbonfiber er en spesialisert type fiber som hovedsakelig består av karbonelementer; karboninnholdet varierer avhengig av den spesifikke typen, vanligvis over 90 %. Karbonfiber har de karakteristiske egenskapene til typiske karbon-baserte materialer-som høy-temperaturmotstand, slitestyrke, elektrisk ledningsevne, termisk ledningsevne og korrosjonsmotstand. Imidlertid, i motsetning til vanlige karbonmaterialer, viser det distinkt anisotropi i sin fysiske form; den er fleksibel, kan bearbeides til ulike stoffstrukturer, og viser eksepsjonelt høy strekkfasthet langs fiberaksens retning. Dessuten har karbonfiber lav egenvekt, noe som resulterer i en bemerkelsesverdig høy spesifikk styrke.
Karbonfiber er produsert av syntetiske kjemiske fibre som har et høyt karboninnhold og ikke smelter under termisk behandling. Disse forløperfibrene gjennomgår en rekke produksjonsprosesser, inkludert termisk stabilisering (oksidasjon), karbonisering og grafitisering.
Karbonfiber er et nytt materiale som utmerker seg ved sine overlegne mekaniske egenskaper. Dens egenvekt er mindre enn en-fjerdedel av stål.
Karbonfiber-forsterket polymer (CFRP)-kompositter viser vanligvis en strekkstyrke som overstiger 3500 MPa-sju til ni ganger den for stål-og en strekkelastisk modul som varierer fra 23 000 til 43 000 MPa, som også er høyere enn stål. Følgelig kan den spesifikke styrken til CFRP-definert som forholdet mellom et materiales styrke og dets tetthet-overstige 2000 MPa/(g/cm³), mens den spesifikke styrken til A3-stål bare er rundt 59 MPa/(g/cm³); på samme måte er dens spesifikke modul også høyere enn for stål.
