סיבי פחמן מתייחסים לחוזק גבוה וסיבי מודולוס גבוהים עם תכולת פחמן של יותר מ -90%. עמידות בטמפרטורה גבוהה מדורגת במקום הראשון מבין כל הסיבים הכימיים. הוא עשוי מסיבים אקריליים וסיבי ויסקוזה על ידי חמצון ופחמימה בטמפרטורה גבוהה. זהו חומר מצוין לייצור תעופה וחלל וציוד היי-טק אחר.
סיבי פחמן מורכבים בעיקר מאלמנט פחמן, בעל מאפיינים של עמידות בטמפרטורה גבוהה, עמידות בפני חיכוך, הולכת חום ועמידות בפני קורוזיה. צורתו סיבית, רכה וניתן לעבד אותה לבדים שונים. מכיוון שהמבנה המיקרו-קריסטלי של הגרפיט שלו מכוון בכיוון מועדף לאורך ציר הסיבים, יש לו חוזק גבוה ומודולוס לאורך ציר הסיבים. צפיפות סיבי הפחמן היא קטנה, ולכן החוזק הספציפי והמודולוס הספציפי שלו גבוהים. המטרה העיקרית של סיבי פחמן היא להרכיב עם שרף, מתכת, קרמיקה ופחמן כחיזוק לייצור חומרים מרוכבים מתקדמים. החוזק הספציפי והמודולוס הספציפי של מרוכבי שרף אפוקסי מחוזקים בסיבי פחמן הם הגבוהים ביותר מבין החומרים ההנדסיים הקיימים.
קוטר סיבי הפחמן הוא רק 5 מיקרון, שהוא שווה ערך לעשירית עד אחת עשרה שנים עשר של שערה, אך עוצמתה היא יותר מפי 4 מזו של סגסוגת אלומיניום.
