碳纤维与热固性和热塑性塑料组成的复合资料可在工程技术上的使用。用碳纤维增强的热固性塑料使用在刚性和强度要求高而比重要求小的结构件中，而热塑性复合资料则使用碳纤维的低摩擦系数和耐磨损性，用在翻滚、滑动、密封件上。
 
用得最多的热固性树脂为环氧树脂，其次为聚酯。碳纤维与玻璃纤维比较，在增强作用上的长处主要是它的较大的刚性和耐腐蚀性。为了充沛使用碳纤维的高温功能，可选用耐高温的合成树脂作为基体，如聚酰亚胺、聚芳环化合物等。为了更有效地进步碳纤维复合资料的耐高温功能，也可使用金属，陶瓷和碳作为复合资料的基体。
 
碳纤维增强塑料的加工工艺与玻璃纤维增强塑料类似，但在具体操作中，比如盘卷、环绕、混料时需注意碳纤维是脆性的，它对剪切力很敏感。跟着弹性模量的添加，这种敏感性也在添加。其开裂功能可与硅酸盐资料相类比，因而操作碳纤维时应与操作高强度玻璃纤维一样当心。为到达充沛增强的作用，碳纤维的长度不该小于0.8毫米（临界长度），如果加工长纤维，则滚筒和导滚应该选用软的和柔韧的资料，而且导滚的直径要尽可能的大。
 
碳纤维现已能够纱绽，带子，或织物的方式提供出必定的数量来用于预浸胶了，短纤维和长纤维一样可加以预浸胶处理，关于必定数意图纤维而言，螺旋纱要比长纤维束优胜，它能够没有困难地制成任何厚度的预浸胶制品，出产单向预浸胶制品的另一加工方法（ERDE）是将短纤维先在甘油中软化，然后在开口模具中单向地摆放进行热压，这与长纤维比较，其契合资料的强度要下降约20～40%，但弹性模量的改变很小。用于出产预浸胶制品的碳纤维，加工时有时不处理，有时则用粘胶促进剂处理，以进步层间剪切强度，选用开裂伸长率大的基体树脂，可削减基体脆性决裂的风险，这样便可得到功能杰出的复合资料。
 
一起，为使功能的改变减小，先推荐选用开裂伸长在5%左右，曲折/抗张强度接近于1的合成树脂。由此可见，基体树脂的优异强度和刚性关于反抗和曲折强度杰出的碳纤维增强塑料来说，并不是基本条件，事实上，现已知道，即便树脂的功能有所不同，由此而制得的复合资料的功能相差仍是很小的。还应指出，和玻璃纤维加工时一样，基体树脂中不该加入溶剂，以削减生成孔隙的的风险，影响复合资料的功能。