碳纖維增強聚合物，是含有碳纖維的極其堅固和輕質的纖維增強塑料。碳纖維增強聚合物的生產成本可能很高，但通常用于高強度重量比和需要剛度（剛性），例如航空航天、船舶的上層建筑、汽車、土木工程、運動器材以及越來越多的消費和技術應用。

粘合聚合物通常是熱固性樹脂，例如環氧樹脂，但有時也使用其他熱固性或熱塑性聚合物，例如聚酯、乙烯基酯或尼龍。最終CFRP產品的性能可能會受到引入到粘合基質（樹脂）中的添加劑類型的影響。最常見的添加劑是二氧化硅，但也可以使用其他添加劑，例如橡膠和碳納米管。

碳纖維有時被稱為石墨增強聚合物或石墨纖維增強聚合物（GFRP不太常見，因為它與玻璃（纖維）增強聚合物發生沖突）。

碳纖維增強聚合物的主要元素是碳絲；這是由聚丙烯腈(PAN)、人造絲或石油瀝青等前體聚合物制成的。對于PAN或人造絲等合成聚合物，首先將前體紡成長絲紗線，使用化學和機械工藝初步排列聚合物鏈，以提高成品碳纖維的最終物理性能。長絲紡紗過程中使用的前體成分和機械工藝可能因制造商而異。拉伸或紡絲后，聚合物長絲紗線被加熱以驅除非碳原子（碳化)，生產最終的碳纖維。碳纖維長絲紗線可以進一步處理以提高處理質量，然后纏繞到線軸上。由這些纖維制成單向片材。這些片材在準各向同性疊層中彼此層疊，例如相對于彼此成0°、+60°或-60°。

從基本纖維，可以產生雙向編織片材，即具有2/2編織的斜紋布。大多數碳纖維增強聚合物的制造工藝各不相同，具體取決于所制造的部件、所需的飾面（外部光澤）以及將生產的部件數量。此外，基體的選擇會對成品復合材料的性能產生深遠的影響。

許多碳纖維增強聚合物零件是用單層碳纖維制成的，該碳纖維背面有玻璃纖維。一種稱為斬波槍的工具用于快速創建這些復合零件。用碳纖維制成薄殼后，切碎槍將玻璃纖維卷切成較短的長度并同時噴涂樹脂，從而使玻璃纖維和樹脂在現場混合。樹脂要么是外混，固化劑和樹脂分別噴涂，要么是內混，每次使用后都需要清洗。制造方法可能包括以下內容：

生產碳纖維增強聚合物零件的一種方法是將碳纖維布片分層放入模具中，形成最終產品的形狀。選擇布纖維的排列和編織以優化所得材料的強度和剛度特性。然后用環氧樹脂填充模具并加熱或空氣固化。由此產生的零件非常耐腐蝕，堅硬且堅固，適合其重量。用于不太關鍵區域的零件是通過將布料覆蓋在模具上制成的，環氧樹脂可以預浸入纖維（也稱為預浸料）或在其上“涂漆”。使用單個模具的高性能零件通常是真空袋裝和/或高壓滅菌器-固化，因為即使材料中的小氣泡也會降低強度。高壓釜方法的替代方法是通過可充氣氣囊或非固化碳纖維內部的EPS泡沫使用內部壓力。

對于需要相對較少副本的簡單作品（每天1-2份），可以使用真空袋。玻璃纖維、碳纖維或鋁制模具經過拋光和打蠟，并在施加織物和樹脂之前施加脫模劑，然后抽真空并放在一邊以使零件固化（硬化）。有三種方法可以在真空模具中將樹脂涂敷到織物上。

xxx種方法是手動的，稱為濕鋪層，將兩部分樹脂混合并涂敷，然后放入模具中并放入袋中。另一種是通過灌注完成，將干燥的織物和模具放在袋子內，同時真空將樹脂通過一根小管子拉入袋子，然后通過帶孔的管子或類似的東西將樹脂均勻地分布在整個織物上.線織機非常適合需要袋內孔的管子。這兩種應用樹脂的方法都需要手工操作以均勻地涂抹樹脂，以獲得帶有非常小的針孔的光澤飾面。

第三種構造復合材料的方法稱為干鋪層。在這里，碳纖維材料已經用樹脂（預浸料）浸漬，并以與粘合膜類似的方式應用于模具。然后將該組件置于真空中進行固化。干鋪法的樹脂浪費最少，并且比濕鋪法可以實現更輕的結構。此外，由于較大量的樹脂更難通過濕鋪法滲出，因此預浸料部件通常具有較少的針孔。用最少的樹脂量消除針孔通常需要使用高壓釜壓力來清除殘余氣體。

一種更快的方法是使用壓縮模具，通常也稱為碳纖維鍛造。這是一個兩件式（男性和女性）或多件式模具，通常由鋁或鋼以及最近的3D打印塑料制成。模具部件與織物和樹脂一起被壓入內腔，最終成為所需的部件。好處是整個過程的速度。一些汽車制造商，如寶馬，聲稱能夠每80秒循環一個新零件。然而，這種技術的初始成本非常高，因為模具需要非常高精度的CNC加工。

對于復雜或復雜的形狀，可以使用長絲纏繞機通過將長絲纏繞在心軸或芯上來制造碳纖維增強聚合物部件。