Углеродные волокна известны своей прочностью и жесткостью. Они используются, прежде всего, для армирования композитных материалов с матрицей из синтетических смол, таких как эпоксидные смолы, полиамиды, виниловые эфиры, фенолы и некоторые термопласты. Небольшие объемы углеродного волокна идут на армирование композитных материалов с углеродной матрицей. Кроме того, ведутся исследования по применению этих волокон с металлическими, керамическими и стеклянными матрицами.

Углеродное волокно придает композитам дополнительную прочность и жесткость за счет того, что матричный материал обеспечивает постоянную ориентацию этих волокон и распределяет среди них структурные нагрузки. По сравнению с обычными конструкционными материалами, например, алюминием или сталью, композиты с углеродными волокнами обладают некоторыми весьма полезными свойствами. Структурные элементы, изготовленные из этих композитов, обладают прочностью и сопротивлением усталости, которые более чем в два раза превышают аналогичные показатели для стали, кроме того, будучи вдвое легче алюминия, они вдвое превосходят его по жесткости.

Углеродные волокна — это органические материалы, подвергшиеся термическому воздействию при температурах 1000−3000°C и содержащие 92−99,99% углерода. Графитовыми волокнами называют предшественников углеродных волокон, которые были подвергнуты термической обработке при температурах сверх 2500 °C в течение длительного периода времени.

В 2002 году размер мирового рынка углеродных волокон превышал 1 млрд долларов. При этом на долю США и Японии приходилось 78% мирового производства этого продукта. Япония, чьи мощности по производству углеродного волокна превышают американские, потребляет примерно одну треть произведенного ей продукта, экспортируя остальные 67%.

В 2002 году Япония произвела 47% мирового объема углеродных волокон, а США — 31%. Остальные объемы были произведены в Западной Европе, на Тайване и в Южной Корее. Небольшое количество этого продукта было выпущено в Венгрии.

Мировое потребление углеродных волокон в период 1997—2002 гг. росло в среднем на 5,8% в год. Лидирующим рынком углеродных волокон в мире являются США, за ними следует Западная Европа. В 2002 году США использовали 30% мирового объема углеродных волокон. Япония, Тайвань, Южная Корея и Китай, вместе взятые, потребили около 29%, а Западная Европа — 27% продукта. Остальная его часть была использована различными конечными потребителями в основном из других стран Азии.

Спрос на углеродное волокно, по прогнозам аналитиков, должен расти до 2007 года в среднем на 8% в год, при этом опережающие темпы роста ожидаются в Западной Европе и ряде азиатских стран, особенно в Китае.

Наиболее распространенной областью применения этого продукта в США является авиационно-космическая промышленность, на втором месте — техника: от экранирования электронных устройств до изготовления морских буровых платформ. По прогнозам аналитиков, техническое применение углеродных волокон в США будет расти до 2007 года опережающими темпами.

Потребление углеродных волокон в Западной Европе в промышленных целях росло в период 1997—2002 годы на 24% в год (в 2002 году оно составляло более половины спроса). В 2002 году авиационно-космическая промышленность Западной Европы потребила 33% всего объема продукта, остальное было использовано на производство спортивных товаров. В период до 2007 года прогнозируемый рост потребления углеродных волокон в Западной Европе — около 11% в год.

Главной областью применения углеродных волокон в Японии является техническое использование, за которым следует производство спортивных товаров. Использование этого продукта в авиационно-космической промышленности минимально. В период 1997—2002 годы спрос на углеродное волокно для промышленного использования в Японии рос более чем на 11% в год. Прогнозируемые темпы роста до 2007 года — около 5% в год.