Това, което обикновено се нарича "въглеродни влакна", в действителност подсилен с въглеродни влакна полимер (CFRP), композитен материал, обикновено съставен от импрегниран с епоксидна смола лист от тъкана тъкан от въглеродни влакна, която е наслоена, оформена във форма и след това втвърдена в пещ при условия на вакуум. Компонентите, направени от материала, който е резултат от този процес, са изключително леки и невероятно твърди с отлично съотношение здравина към тегло.
Индивидуалните влакна в съвременните въглеродни влакна са съставени предимно от петролни странични продукти, като развитието на чисти, кристални въглеродни влакна е начинът, по който материалът узрява и по-късно е индустриализиран. Първо синтезиран през края на 19Тойи началото на 20Тойвекове, включително от Томас Едисън за използване като светлинни нишки, тези ранни опити бяха неуспешни, тъй като бяха с ниска чистота. Едва в началото на 60-те години на миналия век японски и американски химици успяха да произведат влакна с подходяща чистота, които да се използват като армировка в композити.
След значителна инвестиция от Royal Aircraft Establishment, част от британското Министерство на отбраната, първите промишлено произведени компоненти от въглероден композит се появиха с интегрирането на вентилаторен възел на компресора от въглероден композит в Rolls-Royce Conway и RB-211 реактивни двигатели в края на 60-те години. През 70-те години на миналия век материалът се усъвършенства допълнително с подобрения в качеството на нишките и лепилата, а в началото на 80-те моторните спортове се превърнаха в още един тестов стенд за въглеродни композитни материали.
Реактивният двигател Rolls Royce Conway е проектиран за авиолайнера Vickers VC-10
Представен за шампионата на Формула 1 през 1981 г., McLaren MP4/1 е ранна състезателна кола с изцяло въглеродно композитно шаси. Подобно на високопроизводителния характер на космонавтиката, моторните спортове се възползваха от композитите, като позволиха намаляване на теглото без жертване на здравина и твърдост, гарантирайки конкурентно предимство на McLaren, а преди това дългите карбонови композити бяха преобладаващи във всички форми на състезания.
През 90-те години на миналия век стана възможно производството на още по-големи въглеродни композитни части, което спомогна за намаляване на теглото на новия самолет на Boeing, 777. 777 беше от решаващо значение за въвеждането на големи композитни части в космическото пространство, като самолетът беше 9% въглеродни композитни материали по тегло, използвани в задната част на фюзелажа, капаците на двигателя, контролните повърхности и подовите греди. В допълнение към намаляването на теглото, тези нови композитни компоненти бяха устойчиви на корозия и умора, което спомогна за спестяване на поддръжка в сравнение със стария индустриален стандарт алуминий.
През 2007 г. Boeing представи революционния 787 Dreamliner, който видя огромно увеличение на използването на композитни материали, сега до 50% от теглото. Благодарение на способността на Boeing да произвежда големи въглеродни композитни части, фюзелажът на 787 е съставен от три големи единични секции, които след това се свързват по време на сглобяването. В допълнение, крилата на 787 са съставени предимно от въглеродни композити, като пластичността на материалите допринася за емблематичната гъвкавост на крилата на самолета.
