Uhlíková vlákna je nový typ nekovového materiálu vyrobeného z organických matrice vláken (jako jsou viskózní vlákna, polyakrylonitril nebo rozteč) pomocí pyrolýzy k odstranění všech prvků kromě uhlíku pod inertním plynem při vysoké teplotě 1000-3000 stupňů. Má vysokou specifickou pevnost, vysoký specifický modul, odolnost proti únavě, odolnost proti tečení, vyšší teplotní odolnost než tepelně odolná ocel, odolnost proti korozi, odolnost proti opotřebení, rozměrovou stabilitu, elektrickou vodivost, tepelné vedení, nízký koeficient tepelné roztažnosti, samomaznost a absorpci energie než nerezová ocel Řada vynikajících výkonů, jako je odolnost proti zemětřesení.
Dalším důležitým rysem je malý podíl. Měrná hmotnost je obecně kolem 1,6, což je polovina hliníku a jedna pětina oceli. Ačkoli uhlíkové vlákno má nízkou hmotnost, má vysokou pevnost a vysokou "specifickou pevnost" (specifická pevnost = mez pevnosti materiálu / hmotnost jednotky materiálu) a uhlíková vlákna mají také vynikající jemnost (jeden z zápisu jemnosti je 9000 metrů) Gramů dlouhých vláken je obecně jen asi 19 gramů; tahová síla je až 300KG/MM2; v současné době existuje několik dalších materiálů s tolika vynikajícími a cennými elektrickými, tepelnými a mechanickými vlastnostmi, jako jsou uhlíková vlákna.
