对于碳纤维的新用户来说，了解碳纤维的特性往往具有挑战性。对某些人来说，它是一种神秘的材料。
碳纤维是方向相关的——各向异性
在选择碳纤维产品或使用碳纤维进行设计时，最重要的考虑因素之一是了解感兴趣的特性的方向。与金属不同，碳纤维和一般的复合材料被称为 各向异性 材料。这意味着材料的属性是 方向相关的。为了一个简单的类比，想想一块木头。木材的强度取决于纹理的方向。碳纤维也是如此——碳纤维的强度取决于纤维（晶粒）的方向。另一方面，金属、塑料和最常见的材料在各个方向都具有相同的特性。它们被称为各向同性材料。 
决定碳纤维复合材料性能的关键因素
除了方向相关（各向异性）之外，还有许多其他因素决定了碳纤维的性能。一些关键因素是：
- 碳纤维和树脂的类型
- 纤维与树脂的比例（纤维量、纤维体积）
- 纤维形式——单向、织物、编织、短切
- 纤维取向——纤维叠层设计
- 质量——纤维分布的均匀性、空隙等
设计选项 - 定制属性
上述所有因素或设计选择，都是碳纤维和先进复合材料的独特优势。使用碳纤维的零件 可以针对 特定应用进行定制和设计。无论是出于机械原因（强度、刚度）还是其他原因，例如低 CTE（热膨胀系数），都可以改变纤维类型、纤维数量、纤维取向等以实现某些特性。金属和其他材料不具备这种剪裁能力。例如，在金属零件上，唯一可以改变的是金属的等级或合金以及它的厚度或形状。而已。 因为碳纤维有成千上万种选择，所以不可能列出和解释碳纤维的所有潜在特性。 尽管如此，下表显示用于比较目的，以帮助最终用户更好地了解常见的碳纤维产品层压板设计的特性。其他常见材料（如钢和铝）的特性也出于比较目的而显示。
常见碳纤维层压板设计与金属的特性表
| 材料 | 等级/类型 | 设计/应用 | 纵向抗拉强度 (ksi) | 纵向拉伸 模量 (Msi) | 剪切模量 (Msi) | 密度 (g/cm^3) |
| 碳纤维/环氧树脂（单向） | 标准模数 | 弯曲 | 300 | 15 | 0.6 | 1.55 |
| 碳纤维/环氧树脂（单向） | 标准模数 | 扭转 | 20 | 2.2 | 4.5 | 1.55 |
| 碳纤维/环氧树脂（单向） | 中间模量 | 弯曲 | 325 | 20 | 0.6 | 1.57 |
| 碳纤维/环氧树脂（单向） | 高模量 | 弯曲 | 250 | 30 | 0.6 | 1.59 |
| 碳纤维/环氧树脂（单向） | 超高模量 | 弯曲 | 200 | 45 | 0.6 | 1.70 |
| 钢 | 4130 | 100 | 30 | 12 | 7.7 | |
| 钛 | 6M-4V | 120 | 16 | 6.2 | 4.34 | |
| 铝 | 6061-T6 | 35 | 10 | 3.8 | 2.7 |
注意： 碳纤维复合材料的性能取决于方向，上面显示的性能仅对一个方向有效，通常称为纵向。
