目前碳纖維的種類有許多，透露表現方法和分類都比較紊亂，國際上還沒有同一的規定。碳纖維的品質和性能重要受質料系統和制造工藝的影響，假如質料系統或制造工藝不同生產出來的碳纖維種類就不同。一樣平常可以按照以下三類進行劃分:

　　(1)按照質料系統分類:可分為聚丙烯睛(PAN)基、粘膠基和瀝青基三種碳纖維。其中應用最廣泛的是PAN基碳纖維，這是由它的性能和結構最為優秀的特點決定的，它的研制時間最早、工藝最成熟。與 PAN基碳纖維相比，其它兩種應用相對較少，但瀝青基碳纖維的上風在于質料系統廣，而且模量較高，粘膠基碳纖維重要用于制造耐燒蝕材料，雖然生產研究較少，但它是最早實現工業化的碳纖維。

　　(2)按照力學性能分類:其中按抗拉強度大小可分為中強型、高強型、超高強型三種，按抗拉模量大小可分為中模型、高模型和超高模型三種。

　　(3)按照絲束大小進行分類:可分為大絲束和小絲束。大絲束和小絲束分別指一束碳纖維的根數在48K-540K之間和1K-24K之間。

　　碳纖維的優秀性能重要包括:

　　(1)質輕高強。碳纖維的密度為1.76-1.94 g/m³，是鋁合金一半左右，但碳纖維的抗拉強度卻是其8-12倍。

　　(2)模量高。碳纖維的彈性模量超過230 GPao

　　(3)耐超高溫性好。碳纖維在2000-3000℃時仍可使用。

　　(4)耐低溫性好。在液氮溫度下，碳纖維也不會脆斷。

　　(5)耐腐蝕性好。碳纖維在原子層面上與石墨類似，穩固性很好，能耐強酸、有機溶劑長時間的腐蝕。

　　(6)熱膨脹系數小。碳纖維可耐驟冷急熱，即使從高溫環境忽然降到低溫環境也不會出現斷裂。