碳纖維是一種高性能纖維增強材料，由于具有高強度、高模量、耐高溫、耐磨、耐腐蝕、導電和導熱等性能，而且兼有纖維的柔軟可加工性和碳材料的強抗拉力兩大特征，以前主要應用于航空航天和軍工等領域。近年來，隨著生產技術水平的提高和生產規模的擴大，碳纖維在新型紡織機械、碳纖維復合芯電纜、風力發電葉片、核電、油田鉆探、醫療器械、汽車構件、建筑補強材料、文體用品等領域也都有應用。
目前，碳纖維不論是在傳統的航空航天領域，還是在汽車構件、風力渦輪葉片等新市場，其應用范圍都有逐漸擴大的趨勢。
在傳統的航空航天領域，隨著新型超大型客機和新一代噴氣式客機的投入運營，碳纖維的用量將不斷增加。目前，在波音787中，幾乎50%的結構材料需要使用碳纖維復合材料和玻璃纖維增強塑料；空中客車公司計劃于2013年投入運營的350XWB寬體飛機，該機型的主機翼和機身材料大量采用了碳纖維復合材料；三菱重工在新一代支線噴氣客機MRJ主機翼和尾部組件的制作中也計劃利用碳纖維復合材料等。
在碳纖維應用的新市場，碳纖維主要用于風機葉片的載荷加強桿中。目前，由于風能發電的成本相對低廉，全球風機裝機容量的增速迅猛，大容量風機的應用將成為主要趨勢。而大容量風機的長葉片將會采用密度高重量輕的高碳纖維制造，未來隨著風電應用范圍的逐步擴大，將會大大拉動大絲束碳纖維需求的增長。目前，碳纖維復合材料傳動軸、尾翼和引擎蓋在汽車行業的應用，也有從豪華車型擴大到大眾車型的趨勢；而碳纖維在隔熱材料領域的應用也在逐漸增大；此外，在核電、油田鉆探、醫療器械、汽車構件、建筑補強材料、文體用品等領域，碳纖維也具有廣闊的應用空間。
碳纖維作為國際高端新材料產業，在世界各個國家都備受重視；而且，碳纖維具有優異的性能，其相關產品也備受人們青睞；再加上碳纖維的高技術壁壘及其軍工材料背景，將會更加吸引投資者的目光，從而加大對碳纖維的投資力度。今后，碳纖維的應用范圍將越來越廣。