De route van de moderne industrialisatie van koolstofvezels is het carbonisatieproces van precursorvezels. De samenstelling en het koolstofgehalte van drie soorten ruwe vezels zijn weergegeven in de tabel.

Naam van ruwe vezel voor koolstofvezel chemische component koolstofgehalte /% koolstofvezelopbrengst /% viscosevezel (C6H10O5) n4521~35 polyacrylonitrilvezel (c3h3n) n6840~55-pitch vezel C, h9580~90

Het proces waarbij deze drie soorten ruwe vezels worden gebruikt om koolstofvezels te produceren omvat: stabilisatiebehandeling (lucht bij 200-400℃of chemische behandeling met vlamvertragend reagens), carbonisatie (stikstof bij 400-1400℃) en grafitisering (boven 1800℃in argonatmosfeer). Om de hechting tussen koolstofvezel en composietmatrix te verbeteren, zijn oppervlaktebehandeling, lijming, drogen en andere processen nodig.

Een andere manier om koolstofvezels te maken is dampgroei. In aanwezigheid van een katalysator kunnen discontinue korte koolstofvezels met een maximale lengte van 50 cm worden bereid door de reactie van methaan en waterstof bij 1000°C.℃. De structuur is anders dan op polyacrylonitril gebaseerde of op pek gebaseerde koolstofvezels, gemakkelijk te grafitiseren, goede mechanische eigenschappen, hoge geleidbaarheid, gemakkelijk te vormen intercalatieverbinding(Zie gasfasegroei (koolstofvezel).