碳纖維的應用也相當廣泛，作為材料，它們正在替代金屬和混凝土來滿足環境、安全和能源要求，在工業領域對碳纖維的需求量正在呈現上升趨勢。
人們認識到了碳纖維輕量化、耐疲勞性和耐腐蝕性等性能，因而開始廣泛應用于航空航天行業。在宇航領域，由于高模量碳纖維的輕量性（剛性）、尺寸穩定性的導熱性，早已應用于人造衛星等方面，近年來已開始應用于銥星等通信衛星。