Serat karbon adalah jenis serat khusus yang terutama terdiri dari unsur karbon; kandungan karbonnya bervariasi tergantung jenis spesifiknya, umumnya melebihi 90%. Serat karbon memiliki sifat khas dari-bahan berbasis karbon-seperti ketahanan-suhu tinggi, ketahanan abrasi, konduktivitas listrik, konduktivitas termal, dan ketahanan terhadap korosi. Namun, tidak seperti bahan karbon biasa, bahan ini menunjukkan anisotropi yang berbeda dalam bentuk fisiknya; ini fleksibel, dapat diproses menjadi berbagai struktur kain, dan menunjukkan kekuatan tarik yang sangat tinggi sepanjang arah sumbu serat. Selain itu, serat karbon memiliki berat jenis yang rendah, sehingga menghasilkan kekuatan jenis yang sangat tinggi.
Serat karbon dibuat dari serat kimia sintetis yang memiliki kandungan karbon tinggi dan tidak meleleh selama proses termal. Serat prekursor ini menjalani serangkaian proses manufaktur, termasuk stabilisasi termal (oksidasi), karbonisasi, dan grafitisasi.
Serat karbon adalah material baru yang dibedakan berdasarkan sifat mekaniknya yang unggul. Berat jenisnya kurang dari-seperempat berat jenis baja.
Komposit-polimer yang diperkuat serat karbon (CFRP) biasanya menunjukkan kekuatan tarik melebihi 3500 MPa-tujuh hingga sembilan kali lipat baja-dan modulus elastisitas tarik berkisar antara 23.000 hingga 43.000 MPa, yang juga lebih tinggi dibandingkan baja. Akibatnya, kekuatan spesifik CFRP-didefinisikan sebagai rasio kekuatan material terhadap kepadatannya-dapat melebihi 2000 MPa/(g/cm³), sedangkan kekuatan spesifik baja A3 hanya sekitar 59 MPa/(g/cm³); demikian pula, modulus spesifiknya juga lebih tinggi dibandingkan baja.
