Carbonfasern sind überwiegend aus graphitisch orientierten Kohlenstoffebenen aufgebaute Hochleistungsfasern, hergestellt meist aus PAN- oder Pech-Precursoren. Sie weisen sehr hohe spezifische Steifigkeit und Festigkeit, gute Ermüdungsbeständigkeit und chemische Stabilität auf, sind jedoch spröde. In den Werkstoffwissenschaften sind sie zentrale Verstärkungsphasen in Faserverbundwerkstoffen, Elektrodenmaterialien und Hochtemperaturstrukturen, wobei Oberflächenchemie und Faser-Matrix-Grenzfläche die Verbundeigenschaften dominieren.