Alta dureza, alta resistencia, peso ligero, alta resistencia química, resistencia a altas temperaturas y baja expansión térmica
Cada fibra de carbono está compuesta por miles de fibras de carbono aún más pequeñas, de aproximadamente 5 a 8 micras de diámetro, casi en su totalidad hechas de carbono.
A nivel atómico, las fibras de carbono son muy similares al grafito, que consiste en capas de átomos de carbono dispuestas en un patrón hexagonal (escamas de grafeno). La diferencia entre los dos radica en la forma en que se conectan las capas.
El grafito es una estructura cristalina, y sus conexiones entre capas están sueltas, mientras que la fibra de carbono no es una estructura cristalina, y las conexiones entre capas son irregulares. Esto evita el deslizamiento y aumenta la resistencia del material.
Generalmente, la densidad de la fibra de carbono es de 1750 kg/m3. La conductividad térmica es alta, pero la conductividad eléctrica es baja, y la capacidad calorífica específica de la fibra de carbono también es menor que la del cobre. Cuando se calientan, las fibras de carbono se vuelven más gruesas y más cortas. Aunque el color natural de la fibra de carbono es negro, se puede teñir de un color diferente.