碳纖維主要可以分為聚丙烯睛（PAN）基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖維三大類，其中以 PAN基碳纖維為主流，占全球碳纖維總產量的90％以上。

聚丙烯腈(PAN)基碳纖維由聚丙烯腈經紡絲、預氧 、碳化幾個階段形成 .PAN基碳纖維具有高強 度 、高剛度、重量輕、耐高溫 、耐腐蝕、優異的電性能等特點, 并具有很強的抗壓抗彎性能 ,一直在增強復 合材料中保持著主導地位 .目前 , PAN基碳纖維仍是碳纖維市場中的主流.

瀝青基碳纖維是以石油瀝青或煤瀝青為原料, 經瀝青的精制 、紡絲、預氧化、碳化或石墨化而制成. 瀝青基碳纖維的生產原料成本低于聚丙烯腈基碳纖維, 但由于瀝青基碳纖維的生產工藝復雜,反而使其 生產成本大大增加.此外, 瀝青基碳纖維抗壓強度比較低 ,其后加工性能也不如聚丙烯腈基碳纖維,因此 其生產規模和應用領域都受到了一定限制 .不過,由于瀝青基碳纖維具有優良的傳熱 、導電性能和極低 的熱膨脹系數,因此仍在必須要求這些性能的軍工及航天領域發揮著獨特作用.

粘膠基碳纖維是由主要成分為纖維素的粘膠纖維經過脫水、熱解然后碳化而得來的.粘膠基碳纖維 的三維石墨結構不發達,導熱系數小 ;石墨層間距大 ,石墨微晶取向度低 ,因此是理想的耐燒蝕和隔熱及 熱防護材料 .同時 ,粘膠基碳纖維是由天然纖維素木材或棉絨轉化而來 ,與生物的相容性極好,又可作為 良好的環保和醫用衛生材料.但是,由于生產粘膠基碳纖維的工藝流程較長 ,工藝條件苛刻 ,不適宜大批量生產 ,成本較高 ;另外, 粘膠基碳纖維的整體性能指標比 PAN基碳纖維的要差, 綜合性能價格比在競爭中處于劣勢 ,因此從 20 世紀 60年代以來其生產規模逐漸萎縮,目前產量已不足世界碳纖維產量的 1%.

碳纖維通常被分為小絲束和大絲束，一般將絲束數量小于24K的碳纖維稱為小絲束，24K以上的為大絲束，沒有絕對的標準。1K就相當于一束碳纖維中有1000根絲。

小絲束：小絲束碳纖維工藝控制要求嚴格，碳化等設備造價高，生產成本較高，般用于航天軍工等高科技領域，以及體育用品中產品附加值較高的產品類別，主要下游產品包括飛機、導彈、火箭、衛星和釣魚桿、高爾夫球桿、網球拍等。

大絲束：大絲束產品性能相對較低、制備成本也較低，往往應用于基礎工業領域。

通常可分為三類，即以高強度為特點的高強系列碳纖維、以高模量為特點的高模量碳纖維和同時具有高模量和高強度的高模高強系列碳纖維。

碳纖維有一個強度指標，是按照拉伸強度來進行劃分的等級。常見的有T300、T400、T700、T800、T1000。

普通的民營等級一般為T300即可，T700基本是民用最高等級了，T800及以上主要用于軍工太空領域。

表1 不同材料性能對比表

碳纖維在新能源領域有廣泛的應用，減輕汽車的質量可以減少二氧化碳的排放量，因此汽車輕量化是一種重要的節能方法。

新能源汽車最大的問題就是續航能力，碳纖維電池箱體能夠有效降低箱體的重量，與傳統的電池箱體相比能夠減少近40%的重量。

很多賽車以及高性能的汽車上應用的多為碳纖維汽車座椅，其具有耐沖擊、耐腐蝕、強度高、良好的減震性能的優勢，提高安全系數。

還有吸能盒中碳纖維材料的應用，能夠降低自重同時提升車輛的吸能效果。