Auf Materialebene zählen zu den grundlegenden Parametern Dichte, Zugfestigkeit, Elastizitätsmodul und Bruchdehnung. Kohlenstofffasern haben typischerweise eine Dichte von etwa 1,5–1,8 g/cm³-weitaus weniger als die von Stahl-, weisen jedoch eine Zugfestigkeit von 3.000–7.000 MPa und einen Elastizitätsmodul auf, der im Allgemeinen zwischen 200 und 600 GPa liegt. Diese Zahlen zeigen, dass das Material eine außergewöhnliche Zugfestigkeit und Struktursteifigkeit bietet und gleichzeitig eine Leichtbauweise ermöglicht. Seine geringe Bruchdehnung (normalerweise unter 2 %) charakterisiert es als „starres Material“, das für erhebliche Verformungen ungeeignet ist.
Bei der Struktur des Endprodukts liegt das Augenmerk auf Parameter wie Laminatstruktur, Dicke, Faserlagewinkel und Harzgehalt. Bei Kohlefaserverbundwerkstoffen beispielsweise haben unterschiedliche Lagenwinkel (z. B. 0 Grad, 45 Grad, 90 Grad) direkten Einfluss auf die Trageigenschaften und die Torsionssteifigkeit. Der Harzgehalt wird normalerweise in einem bestimmten Bereich gehalten, um Festigkeit und Zähigkeit auszugleichen, während die Dicke die Gesamtsteifigkeit und die Gewichtsverteilung beeinflusst-Faktoren, die bei Sportgeräten wie Schlägern oder Fahrradrahmen besonders wichtig sind.
Die Leistung in praktischen Anwendungen umfasst Parameter wie Schlagfestigkeit, Ermüdungslebensdauer und Umweltbeständigkeit. Die Schlagfestigkeit bestimmt die Bruchanfälligkeit des Materials bei Kollisionen oder hochintensiven Schlägen. Die Ermüdungslebensdauer misst den Grad des Leistungsabfalls nach längerer, wiederholter Belastung. und die Umweltbeständigkeit umfasst die Beständigkeit gegen Feuchtigkeit, Korrosion und Temperaturschwankungen. Eine umfassende Bewertung dieser technischen Parameter ist unerlässlich, um die Eignung und Zuverlässigkeit von Kohlefaserprodukten für verschiedene Anwendungen vollständig zu bewerten.