Kompozitní materiály z uhlíkových vláken mají mnoho vynikajících vlastností, jako je vysoká teplotní odolnost, odolnost proti korozi, odolnost proti tření, nízká hmotnost, vysoká pevnost, dobrá houževnatost atd. Díky svým vynikajícím výkonnostním výhodám má aplikace v mnoha oblastech, ale hlavními oblastmi použití jsou: letecký průmysl, výroba automobilů, průmyslové aplikace, sportovní zboží, biomedicína atd.
Kompozitní materiály z uhlíkových vláken byly poprvé použity v leteckém průmyslu. Stejně jako mnoho civilních dronů dnes, většina z nich jsou vyrobeny z uhlíkových vláken kompozitních materiálů. Pro automobilový průmysl budou kompozitní materiály z uhlíkových vláken používány lokálně, špičkové modely budou používat více materiálů z uhlíkových vláken a modely z uhlíkových vláken s nízkou koncovou tenou jsou jen výchozím bodem. Pro průmyslové aplikace jsou aplikace z uhlíkových vláken velmi rozsáhlé. Mnoho klíčových částí zařízení bude používat materiály z uhlíkových vláken nahradit tradiční materiály. V současné době, uhlíková vlákna byla také široce používán v oblasti sportovních potřeb, jako jsou uhlíková vlákna rybářských prutů, uhlíkových vláken pickup rakety, a uhlíkových vláken tenisové míčky. Netopýři, baseballové pálky z uhlíkových vláken, golfové hole, surfovací prkna z uhlíkových vláken atd. A uhlíková vlákna také učinila značný pokrok v biomedicíně.
