Densità: la densità della fibra di carbonio varia da 1,5 a 2,0 g/cm³, che dipende principalmente dalla temperatura di carbonizzazione, oltre che dalla struttura della fibra precursore. Generalmente, dopo il trattamento di grafitizzazione ad alta-temperatura (3000 gradi), la sua densità può raggiungere 2,0 g/cm³.
Coefficiente di dilatazione termica: il coefficiente di dilatazione termica della fibra di carbonio differisce da altre fibre, esibendo anisotropia. È negativo parallelo alla direzione della fibra (da -0,90 x 10⁻⁶ a -0,72 x 10⁻⁶ K⁻¹) e positivo perpendicolare alla direzione della fibra (da 22 x 10⁻⁶ a 32 x 10⁻⁶ K⁻¹).
Capacità termica specifica: la capacità termica specifica della fibra di carbonio è generalmente 7,12 x 10⁻¹ kJ/(kg·K). La conduttività termica diminuisce con l'aumentare della temperatura.
Resistività specifica: la resistività specifica della fibra di carbonio dipende dal tipo di fibra. A 25 gradi, la fibra di carbonio ad alto-modulo ha una resistività di 775 mΩ/cm, mentre la fibra di carbonio ad alta-resistenza ha una resistività di 1500 mΩ/cm. La fibra di carbonio ha una forza elettromotrice positiva (EMF), mentre la lega di alluminio ha una forza elettromotrice negativa. Pertanto, può verificarsi corrosione chimica quando i compositi in fibra di carbonio vengono utilizzati in combinazione con le leghe di alluminio.
