Uhlíková vlákna nabízí mnoho přesvědčivých výhod v leteckých aplikacích, čímž se stává nezbytným materiálem pro stavbu moderních letadel a kosmických lodí. Hlavní výhoda je její vynikající poměr síly k hmotnosti, který významně snižuje hmotnost letadla, zatímco udržuje strukturní integrity. Toto snížení hmotnosti se přímo překládá do lepší palivové účinnosti, nižších provozních nákladů a menšího environmentálního dopadu. Materiál je trvanlivý a odolný vůči unavení, což zajistí delší životnost komponentů v letectví, snižuje frekvenci údržby a spojené náklady. Vynikající odolnost proti korozi uhlového vlákna eliminuje potřebu ochranných obalů a léčení, které jsou běžně vyžadovány pro kovové komponenty. Designová flexibilita materiálu umožňuje inženýrům vytvářet složité aerodynamické tvar, které by bylo obtížné nebo nemožné dosáhnout pomocí tradičních materiálů. Jeho vysoká tepelná stabilita zajistí konzistentní výkon přes široký rozsah teplot, což je klíčové jak pro atmosférické, tak i pro vesmírné aplikace. Komponenty z uhlového vlákna lze vyrábět s vysokou přesností pomocí automatizovaných procesů, což zajistí konzistentní kvalitu a sníží produkční variace. Přirozené tlumičské vlastnosti materiálu pomáhají snížit vibrace a hluk v kabinech letadel, čímž zvyšují pohodlí cestujících. Jeho schopnost být kombinovaná s jinými materiály vytváří hybridní struktury, které optimalizují výkon pro specifické aplikace. Dlouhodobé nákladové výhody uhlového vlákna, včetně snížené spotřeby paliva, nižších požadavků na údržbu a prodloužené životnosti, často převyšují počátečně vyšší náklady na materiál. Navíc, průběžný pokrok ve výrobních technologiích činí komponenty z uhlového vlákna ekonomičtějšími a dostupnějšími pro různé letecké aplikace.