碳纤维材料具有良好的物理化学性质，其质量轻，密度为1.5～2g／cm3，它的密度不到钢的四分之一，但拉伸强度是钢的7～9倍，其良好的比强度使得其被广泛应用于航空航天等要求轻质高强的领域。其化学性质同样良好，具有耐腐蚀、耐疲劳、耐高低温，同时其具有良好的导电性，介于金属和非金属之间。除此之外，碳纤维还具有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和使中子减速等特性。