碳纤维自身的拉伸强度从2GPa到8GPa，拉伸模量从200GPa到750GPa，所以目前新型工业化使用的高强钢的强度只有2GPa，钢的弹性模量是210GPa；换句话说，碳纤维自身的拉伸强度和弹性模量是高强钢的1-4倍，而密度仅是钢的1/5。金属复合材料是各类同性的，即理论上来说拉伸、弯曲的强度和弹性模量是相同的。高分子材料是各向异性的，即不同的方向的拉伸、弯曲的强度和弹性模量，也会存在相应差别；特别是纤维增强的高分子材料，伴随着纤维长度不断增加，各类异性表现得更为明显。碳纤维自身还是有一点各类异性的，可是拉伸和弯曲的强度在同一个数量级上。

碳纤维复合材料不单单是单向带和编织布（连续纤维），还包括碳纤维粉体、短纤维、中长纤维、长纤维增强复合材料。粉体、短纤维、中长纤维增强的塑料，能通过注塑工艺生产加工成型。长纤维、连续纤维增强复合材料根据模压、RTM等工艺成型。伴随着纤维长度不断增加，复合材料的刚度和强度逐步增加，可是尺寸不确定性逐渐降低、生产效率逐渐降低。

连续碳纤维复合材料，更能充分发挥碳纤维高强度和高模量的优点，在飞机上运用较多，汽车制造业发展潜力较大。短/长碳纤维复合材料，因为成型工艺简易、倾向于各向同性，也开始逐渐在性能要求没那么高的应用上发展。