Glavna svrha karbonskih vlakana je kompozicija sa smolama, metalom, keramičkom i drugim matricama za izrađivanje strukturnih materijala. Kompozitan materijal epoksidne smole ojačanih ugljikovim vlaknima ima najviši sveobuhvatni indeks specifične jačine i specifičnog modula među postojećim strukturnim materijalima. Kompozni materijali od karbonskih vlakana imaju prednosti u područjima koja imaju stroge zahtjeve o gustini, ukočenosti, težini i karakteristikama umora, te gdje su potrebne visoke temperature i visoka hemijska stabilnost.
Karbonska vlakna proizvedena su početkom 1950-ih kao odgovor na potrebe najsjekšije nauke i tehnologije kao što su rakete, aerosvemir i avijacija. Također se široko koristi u sportskoj opremi, tekstilima, hemijskim mašinama i medicini.
Uz sve zahtjevnije zahtjeve najsavršenije tehnologije o tehničkim performansama novih materijala, naučni i tehnološki radnici i dalje teže poboljšanju. Početkom 80-ih godina 20. To je bio još jedan tehnološki skok, a također je označio da je istraživanje i proizvodnja ugljičnih vlakana ušla u naprednu fazu.
