碳纖維比鋁還要輕，比鋼還要硬，比重是鐵的1/4，強度是鐵的10倍。由于碳纖維復合材料密度低、剛性好合強度高，成為一種先進的航天材料。其研究成果已在導彈發射管、固體火箭發動機殼體、衛星和飛船上等得到應用。

飛機和汽車制造

碳纖維作為汽車材料，最大的優點是質量輕、強度大，重量僅相當于鋼材的20％～30％，硬度卻是鋼材的10倍以上。我國自行研制的碳纖維復合材料剎車預制件，其性能已全面達到國外水平。采用這一預制件技術所制備的的國產碳剎車盤已批量裝備于國防重點型號的軍用飛機，在其它機型上的使用也在實驗考核中，并將向坦克、高速列車、高級轎車、賽車等推廣使用。壓力容器主要用在汽車的壓縮天然氣(CNG)罐上,而且還用在救火隊員的固定式呼吸器(SCBA)上。

碳纖維的其它應用包括機器部件、家用電器、微機及與半導體相關的設備的復合材料的生產,可以用來起到加強、防靜電和電磁波防護的作用。另外,在X射線儀器市場上,碳纖維的應用可以減少人體在X 射線下的暴露。

碳纖維加固建筑結構

我國從1997年開始從國外引進碳纖維復合材料加固混凝土結構技術，并開始進行相關研究。由于其巨大的技術優勢，迅速推廣開。碳纖維布的應用：建筑物梁、柱、樓板結構補強；橋梁、橋墩、橋面結構補強；隧道、煙囪結構補強;
海灘建筑物防腐補強。

風力發電機葉片

如今世界上風力發電機組的發電機額定功率越來越大，與其相適應的風機葉片尺寸也越來越大。為了減少葉片的變形，在主乘力件如軸承和葉片的某些部位采用碳纖維來補充其剛度

施工方法

基面處理：基材表面應全面打磨，無任何附著物，粘貼部位有尖銳棱角的需要打磨成圓角，極小內徑為20㎜。由于使用碳纖維布材的目的在于改進結構構件，應確定基面的狀況，以保證其能夠將荷載從布料傳遞至結構表面。
 2、滾涂底層環氧樹脂膠，并修正不合處，上墨線。
3、滾涂環氧樹脂浸漬膠到粘結面上，膠量必須充足飽滿。
 4、將裁剪好的碳纖維布貼于混凝土涂膠面，，碳纖維布要平直、延展。(如有接頭，搭接長度應為20cm，且接頭應在基材全長的1/3處，不得在基材的中間)

 5、使用塑料刮板反復碾壓促使碳纖維布平直、延展、無氣泡，粘合劑充分滲透。
   6、再次在布材面上滾涂環氧樹脂浸漬膠，保證充分覆蓋布的表面，確保充分浸潤布的纖維中。
    7、用3-6mm的沙石(石英砂)灑在涂有膠的施工面上，確保粉刷層的粘結性。