탄소재료는 인류가 2000여년 전부터 사용해온 숯과 카본블랙과 같이 우리의 생활속에서 흔히 이용되는 매우 친숙한 재료임과 동시에, 현재에도 탄소섬유, 흑연본, 나노튜브 등과 같이 새로운 기능 및 특성을 가진 재료로 개발되어져 오고 있는 첨단재료이기도 한다. 탄소재료의 주된 응용분야 중 하나는 복합재료이며, 우리 주위에서 많이 볼 수 있는 탄소재료를 이용한 복합재료로는 테니스 라켓, 낚시대, 골프채와 같은 스포르 용품에서부터 방탄복, 로켓트 노즐, 브레이크 판의 패드(디스크 브레이크의 원반을 눌러 마찰에 의해 브레이크를 일으키는 부속품),항공기 날개(예를 들어, 우주 왕복선의 앞부분과 주 날개의 전면부에 사용되는 탄소-탄소 복합재료), 주정거장장에 사용되는 첨단 구조물 등이 있다.