فیبر کربن یک ماده کربنی فیبری است. این نوع جدیدی از مواد با استحکام بیشتر از فولاد، چگالی کمتر از آلومینیوم، مقاومت در برابر خوردگی قوی تر از فولاد ضد زنگ، مقاومت در برابر حرارت بالاتر نسبت به فولاد مقاوم در برابر حرارت، و رسانایی مانند مس، با بسیاری از خواص الکتریکی، حرارتی و مکانیکی ارزشمند است. فیبر کربن عمدتاً به پلاستیک تقویت شده با فیبر کربن ساخته می شود که یک ماده کامپوزیت برای کاربرد است. هر فیبر کربن از هزاران فیبر کربن کوچکتر با قطری در حدود 5 میکرومتر تا 8 میکرومتر تشکیل شده است. در سطح اتمی، فیبر کربن بسیار شبیه به گرافیت است که از لایه‌هایی از اتم‌های کربن تشکیل شده است که به شکل‌های شش ضلعی قرار گرفته‌اند. تفاوت فیبر کربن و گرافیت در ارتباط بین لایه ها است. گرافیت یک ساختار کریستالی است، اتصال بین لایه ای آن شل است، در حالی که فیبر کربن یک ساختار کریستالی نیست، اتصال بین لایه ای نامنظم است، که می تواند از لغزش جلوگیری کند و استحکام ماده را افزایش دهد.
به طور کلی، چگالی فیبر کربن 1750 کیلوگرم بر متر مکعب است، هدایت حرارتی بالا است، اما ظرفیت انتقال قدرت کم است، و ظرفیت گرمایی ویژه فیبر کربن نیز کمتر از مس است. هنگامی که فیبر کربن گرم می شود، ضخیم تر و کوتاه تر می شود. اگرچه رنگ طبیعی فیبر کربن سیاه است، اما دانشمندان می توانند آن را در رنگ های مختلف رنگ کنند.