ความแข็งแรงเหนือกว่าและคุณสมบัติที่มีน้ำหนักเบา
คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของเส้นใยคาร์บอนอยู่ที่อัตราส่วนความแข็งแรงต่อความหนาแน่นที่ยอดเยี่ยม ซึ่งเหนือกว่าวัสดุสำหรับงานวิศวกรรมแบบดั้งเดิมอย่างมาก การผสมผสานที่ไม่เหมือนใครนี้ทำให้สามารถสร้างโครงสร้างที่มีความแข็งแรงเป็นห้าเท่าของเหล็ก ในขณะที่มีน้ำหนักเพียงหนึ่งในสามของเหล็กได้ วัสดุนี้บรรลุผลลัพธ์นี้ผ่านโครงสร้างระดับจุลภาค โดยที่อะตอมคาร์บอนถูกเชื่อมโยงกันในรูปแบบคริสตัลตามความยาวของเส้นใย สิ่งนี้นำไปสู่ความแข็งแรงในการดึงที่น่าทึ่ง ซึ่งสามารถไปถึง 1,000 ksi (กิโลปอนด์ต่อตารางนิ้ว) ในขณะที่ยังคงมีความหนาแน่นต่ำมาก คุณสมบัติดังกล่าวทำให้เส้นใยคาร์บอนกลายเป็นวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานที่จำเป็นต้องลดน้ำหนักโดยไม่สูญเสียความสมบูรณ์ทางโครงสร้าง อุตสาหกรรมการบินโดยเฉพาะได้ยอมรับคุณสมบัติเหล่านี้ และสามารถประหยัดเชื้อเพลิงและปรับปรุงประสิทธิภาพการออกแบบเครื่องบินได้อย่างมาก