碳纖維（Carbon Fiber）是由有機纖維原絲（粘膠基、瀝青基、聚丙烯腈基纖維等）在高溫環境下裂解碳化形成碳主鏈結構的無機纖維，是一種含量高於90%的無機纖維。
高性能碳纖維具有質輕、 高強度、 高模量、導電、導熱、耐高溫、耐腐蝕、抗沖刷及濺射以及良好的可設計性、可複合性等一系列其他材料所不具備的優良性能，是火箭、衛星、導彈、戰鬥機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰略新興材料。
按照原絲種類劃分，聚丙烯腈（PAN）基碳纖維是最主流的碳纖維品種，市場份額90%以上。按照絲束劃分，大絲束為48K及以上的碳纖維，主要用於工業領域；小絲束主要應用於體育休閒、國防工業及高科技領域。
拉伸強度（tensile strength）和拉伸模量（tensile modulus）是衡量碳纖維性能最重要的兩大指標，拉伸強度指拉伸條件下的最大承載能力，拉伸模量指拉伸時的彈性。日本東麗公司（Toray）的宇航級碳纖維代表著當前碳纖維最高水平，東麗量產的T1000 碳纖維是目前拉伸強度最高的碳纖維，拉伸強度超過6000Mpa。在2019年6月的巴黎航展上，東麗已向市場推出了下一代高強碳纖維T1100。
全球碳纖維市場行業規模從2008年的3.6萬噸增至2018年的9.3萬噸，以每千克200元人民幣均價估算，當前碳纖維全球市場總規模180億人民幣。中國市場目前規模還較小，但增速較快，2018年中國碳纖維需求規模約3萬噸，其中國產碳纖維產出0.9萬噸，餘下2萬餘噸需要進口。
在碳纖維產業鏈中，從碳纖維到碳纖維製品（碳纖維復材）的環節附加值更高。比如對於用於風電領域的碳纖維，碳纖維價格為每千克80元，碳纖維製品的價格為每千克150元；對於用於高端工業領域的碳纖維，碳纖維價格為每千克100元左右，碳纖維製品的價格為每千克500至1000元；對於最高端的宇航級碳纖維，碳纖維價格為每千克3000元，碳纖維製品的價格為每千克10000至15000元。
在全球範圍內，碳纖維的四大應用行業是航空航天、風電葉片、體育休閒、汽車，四大行業碳纖維需求量的佔比分別為24%、23%、15%、14%。航空航天領域碳纖維的單價最高，按照金額計，航空航天領域碳纖維交易金額佔全行業的50%。在航空航天領域內部，商用飛機需求佔比70%，最大的兩個需求方為波音與空客，最大的兩個供應方為東麗與赫氏。
在中國市場，目前碳纖維的兩大應用行業是體育休閒與風電葉片，碳纖維需求量的佔比分別為44%、23%。在航空航天領域，目前國內的需求還很小，C919機身使用的碳纖維複合材料佔比為12%，光威復材為C919配套的T300碳纖維材料正在進行PCD適航認證。
截至2018 年底，在全球碳纖維需求為9.3萬噸的情況下，全球碳纖維產能為13.5萬噸。日本企業產能超過一半，合計產能7.6 萬噸，其中東麗4.9萬噸、三菱1.5萬噸、帝人1.2萬噸。
餘下產能分佈為：美國1.5萬噸，其中赫氏1萬噸、氰特0.5萬噸；德國西格里（SGL）產能1.3 萬噸；臺灣台塑產能0.9萬噸；中國大陸產能2.6萬噸，其中最大三家為中復神鷹0.6萬噸、江蘇恆神0.46萬噸、光威復材0.31萬噸。
2018年，國產碳纖維實際產出0.9萬噸，但產能高達2.6萬噸，產能利用率僅為35%，所以當前國內碳纖維大部分產線均處於虧損中。
在國產產品技術水平上，江蘇恆神與光威復材已經量產T300，江蘇恆神、光威復材與中簡科技已經量產T700，江蘇恆神與光威復材已經基本具備量產T800的能力。
全球碳纖維市場總規模為26億美元（180億人民幣），但從碳纖維到碳纖維製品提供了巨大的增值空間，碳纖維領域的前五大領先廠商東麗、赫氏、西格里、三菱、帝人都進行了從碳纖維到碳纖維製品的縱向佈局。
2018年，在碳纖維領域的收入，東麗為20億美元、赫氏為18億美元、西格里為5億美元。國內碳纖維龍頭光威復材收入已經達到2億美元。
