由于碳獨特的性質,至今沒有找到合適的溶劑。它溶解起來又十分困難,需要在10Mpa的壓力以及3800℃的溫度中才能實現。所以要想制備碳纖維,不能使用一般無機纖維或有機纖維的制取方法,而是直接用熔融法或溶液法紡絲。常用的方法有氣象法和有機纖維固相碳化法兩種。

(圖示:碳纖維原絲)
氣象法是由烴或芳烴等小分子有機物在惰性氣流下高溫熱解,再沉積成纖維狀的物質。這種方法只能得到短纖維,制備不出長纖維,工藝條件又比較苛刻。現在工業上用的碳纖維,大多都是采用有機纖維固相碳化而來的。它可以分為四個階段,第一是物理脫水階段;第二是從纖維素單元中脫氫階段;第三是通過游離反應,讓環側基斷鏈;第四是芳構化階段。
用來制取碳纖維的有機纖維要滿足一些條件,不是隨便什么纖維都可以的。首先,在碳化過程中不會熔融,能保持原來的形狀,然后,它的碳化率要高,碳化后的產品有良好力學性能。如果想要制備出長絲,它也必須是連續穩定的長絲。人們對多種有機纖維做了研究,最后發現制備碳纖維較好的有聚丙烯腈纖維和瀝青纖維等。現在使用最多的還是聚丙烯腈基碳纖維,占總量的90%以上。
碳纖維中的碳元素含量,達到95%左右,既有纖維柔軟、華順的優點,又有碳堅硬、高強的特性,符合人們對質輕高強的追求。自碳纖維發明出來以后,它就展現出優越的性能,能使用在多個領域,例如在體育行業制造為優越的體育用品,在汽車制造業充當優秀的零部件等。