Uhlíkové vlákno je špeciálny druh vlákna zloženého hlavne z uhlíkových prvkov a jeho obsah uhlíka sa líši v závislosti od typu, obvykle o viac ako 90%. Uhlíkové vlákno má vlastnosti všeobecných uhlíkových materiálov, ako je odolnosť voči vysokej teplote, trenie, elektrická vodivosť, vedenie tepla a odolnosť proti korózii atď. Na rozdiel od všeobecných uhlíkových materiálov je však jeho tvar výrazne anizotropný, mäkký a je možné ho spracovať na rôzne Tkanina vykazuje vysokú pevnosť pozdĺž osi vlákna.
Uhlíkové vlákno má malú špecifickú hmotnosť, takže má vysokú špecifickú pevnosť. Uhlíkové vlákno je vyrobené z umelých chemických vlákien s vysokým obsahom uhlíka a počas procesu tepelného spracovania sa neroztopí. Vyrába sa tepelne stabilnou oxidáciou, karbonizáciou a grafitizáciou.
