Drogą współczesnej industrializacji włókien węglowych jest prekursorowy proces karbonizacji włókien.Skład i zawartość węgla w trzech rodzajach włókien surowych przedstawiono w tabeli.

Nazwa włókna surowego na włókno węglowe składnik chemiczny zawartość węgla /% wydajność włókna węglowego /% włókno wiskozowe (C6H10O5) n4521～35 włókno poliakrylonitrylowe (c3h3n) n6840～Włókno C o skoku 55, h9580～90

Proces wykorzystania tych trzech rodzajów surowych włókien do produkcji włókien węglowych obejmuje: obróbkę stabilizującą (powietrze o temperaturze 200-400℃lub obróbka chemiczna odczynnikiem zmniejszającym palność), karbonizacja (azot w 400-1400℃) i grafityzacji (powyżej 1800 r℃w atmosferze argonu).Aby poprawić adhezję między włóknem węglowym a matrycą kompozytową, konieczna jest obróbka powierzchni, klejenie, suszenie i inne procesy.

Innym sposobem wytwarzania włókien węglowych jest wzrost oparów.W obecności katalizatora można otrzymać nieciągłe krótkie włókna węglowe o maksymalnej długości 50 cm w reakcji metanu i wodoru w 1000℃.Jego struktura różni się od włókna węglowego na bazie poliakrylonitrylu lub paku, łatwe do grafityzacji, dobre właściwości mechaniczne, wysoka przewodność, łatwy do utworzenia związek interkalacyjny（Zobacz wzrost fazy gazowej (włókno węglowe).