Углеро́дное волокно́ — волокно, основным компонентом которого является углерод. Получают такие волокна термической обработкой натуральных и химических волокон, в результате чего в волокнах остаются преимущественно атомы углерода. В зависимости от процентного содержания углерода повышается температура обработки волокна, например, при содержании углерода более 99% температура может превышать 3000 °С.
Углеродные волокна могут иметь различную форму — жгуты, ленты, нити, войлок, нетканые материалы. Основными преимуществами углеродных волокон являются высокая теплостойкость, что позволяет использовать их в качестве теплоизоляционного материала; химическая устойчивость, которая является незаменимым свойством при изготовлении фильтров для агрессивных сред, защитных костюмов. Углеродные волокна обладают устойчивостью к действию света, проникающей радиации, атмосферостойкостью. Все это объясняет широту областей их применения: наполнители в углепластиках, электроды, термопары, поглощающие электромагнитное излучение экраны, жесткие и гибкие электронагреватели, обогреваемая одежда и обувь, уплотнители, средства защиты органов дыхания, очистители для крови в медицине, повязки при лечении ран и ожогов и др.