Kompozitni materijali od ugljičnih vlakana imaju mnoga vrhunska svojstva, kao što su otpornost na visoke temperature, otpornost na koroziju, otpornost na trenje, malu težinu, visoku čvrstoću, dobru žilavost itd. Zbog svojih izvanrednih prednosti u izvedbi, ima primjene u mnogim poljima, ali glavna primjena područja su: zrakoplovna industrija, proizvodnja automobila, industrijska primjena, sportska oprema, biomedicina itd.
Kompozitni materijali od ugljičnih vlakana prvi su se put upotrijebili u zrakoplovnom polju. Poput mnogih civilnih dronova danas, većina ih je izrađena od kompozitnih materijala od ugljičnih vlakana. U automobilskoj industriji kompozitni materijali od ugljičnih vlakana koristit će se lokalno, vrhunski modeli upotrijebit će više materijala od ugljičnih vlakana, a nisko kvalitetni modeli ugljičnih vlakana samo su početna točka. Za industrijsku primjenu, primjena ugljičnih vlakana vrlo je opsežna. Mnogi će ključni dijelovi opreme koristiti materijale od ugljičnih vlakana da bi zamijenili tradicionalne materijale. Trenutno se ugljična vlakna također široko koriste u polju sportske opreme, kao što su ribarske palice od karbonskih vlakana, reketi za preuzimanje karbonskih vlakana i teniske loptice od karbonskih vlakana. Šišmiši, bejzbol palice od karbonskih vlakana, palice za golf, daske za surfanje od karbonskih vlakana itd. A karbonska vlakna također su postigla značajan napredak u biomedicini.
