Ogljikova vlakna so posebna vrsta vlaken, sestavljena predvsem iz ogljikovih elementov; njegova vsebnost ogljika se razlikuje glede na specifično vrsto in običajno presega 90 %. Ogljikova vlakna imajo značilne lastnosti tipičnih-materialov na osnovi ogljika,-kot so visoka-temperaturna odpornost, odpornost proti obrabi, električna prevodnost, toplotna prevodnost in odpornost proti koroziji. Vendar pa za razliko od običajnih ogljikovih materialov kaže izrazito anizotropijo v svoji fizični obliki; je fleksibilen, lahko ga predelamo v različne tkaninske strukture in izkazuje izjemno visoko natezno trdnost v smeri osi vlakna. Poleg tega imajo ogljikova vlakna nizko specifično težo, kar ima za posledico izjemno visoko specifično trdnost.
Ogljikova vlakna so izdelana iz sintetičnih kemičnih vlaken, ki imajo visoko vsebnost ogljika in se med termično obdelavo ne stopijo. Ta prekurzorska vlakna so podvržena vrsti proizvodnih procesov, vključno s termično stabilizacijo (oksidacijo), karbonizacijo in grafitizacijo.
Ogljikova vlakna so nov material, ki ga odlikujejo vrhunske mehanske lastnosti. Njegova specifična teža je manj-kot ena četrtina jekla.
Polimerni-kompoziti, ojačani z ogljikovimi vlakni (CFRP), običajno kažejo natezno trdnost, ki presega 3500 MPa-sedem- do devetkrat večjo od jekla-in modul natezne elastičnosti v razponu od 23.000 do 43.000 MPa, kar je prav tako višje kot pri jeklu. Posledično lahko specifična trdnost CFRP-opredeljena kot razmerje med trdnostjo materiala in njegovo gostoto-preseže 2000 MPa/(g/cm³), medtem ko je specifična trdnost jekla A3 le okoli 59 MPa/(g/cm³); podobno je tudi njegov specifični modul višji kot pri jeklu.
