Hiilikuitu on erikoistunut kuitutyyppi, joka koostuu pääasiassa hiilielementeistä; sen hiilipitoisuus vaihtelee tyypistä riippuen, yleensä yli 90 %. Hiilikuidulla on tyypillisille hiili-pohjaisille materiaaleille- ominaiset ominaisuudet, kuten korkea-lämpötilan kestävyys, kulutuskestävyys, sähkönjohtavuus, lämmönjohtavuus ja korroosionkestävyys. Kuitenkin toisin kuin tavalliset hiilimateriaalit, sillä on selkeä anisotropia fysikaalisessa muodossaan; se on joustava, voidaan työstää erilaisiksi kangasrakenteiksi ja sillä on poikkeuksellisen korkea vetolujuus kuituakselin suunnassa. Lisäksi hiilikuidulla on alhainen ominaispaino, mikä johtaa huomattavan korkeaan ominaislujuuteen.
Hiilikuitu on valmistettu synteettisistä kemiallisista kuiduista, joissa on korkea hiilipitoisuus ja jotka eivät sula lämpökäsittelyn aikana. Nämä prekursorikuidut käyvät läpi useita valmistusprosesseja, mukaan lukien lämpöstabilointi (hapetus), karbonointi ja grafitointi.
Hiilikuitu on uusi materiaali, joka erottuu ylivoimaisista mekaanisista ominaisuuksistaan. Sen ominaispaino on alle -neljännes teräksen ominaispainosta.
Hiilikuitu-vahvistettujen polymeerikomposiittien (CFRP) vetolujuus on tyypillisesti yli 3500 MPa-seitsemän-yhdeksän kertaa teräksen- ja vetokimmokerroin 23 000 - 43 000 MPa, mikä on myös korkeampi kuin teräksen. Näin ollen CFRP-ominaislujuus, joka määritellään materiaalin lujuuden ja sen tiheyden suhteena{10}}voi ylittää 2000 MPa/(g/cm³), kun taas A3-teräksen ominaislujuus on vain noin 59 MPa/(g/cm³); samoin sen ominaismoduuli on korkeampi kuin teräksen.
