碳纤维分为两类：一类为气相生长法，如碳氢化合物在催化剂作用下在加热过程中裂解结晶；一类为有机纤维法，即采用专用或纺织品纤维经氧化、碳化和石墨化制备而成。许多气相和固相原料
可以用于该过程，室温下将原料纺丝，在200～300℃下部分氧化成为耐热梯形或氧桥结构，接着在1000～1100℃碳化，最后在1300～3000℃进一步提高其结晶性形成类石墨的三维结构。

  许多聚合物可以用于碳纤维的生产，但是只有PAN(聚丙烯腈)才能获得中模量、高强、高模一高强及高模型碳纤维$中间相沥青碳纤维是将煤或沥青溶体挤压热处理而成，通过适当设计挤压模具并在1300℃热处理提高其机械性能，可以获得最佳的横截面结构使其具有许多特殊应用$适当热处理该材料的性能指标可以达到：张力弹性极限σR=7GPa(不锈钢为1GPa)$弹性模量E=700GPa(不锈钢为200GPa)；密度约等于2g/cm3(不锈钢为7.8g/cm3)。

  其他利用各向同性沥青或各向异性沥青制备纤维的方法与上面的介绍基本相同。利用各向同性原料制备的纤维价格低廉，但是其机械性能较差，一般只用于水泥增强，或取代石棉。与此相反，从某些焦油中提炼出来的具有高度各向异性的中间相，具有向列液晶结构，经过挤压嘴挤出，分子沿挤出方向排列，经过碳化处理得到的纤维具有十分优异的性质。