碳纤维增强树脂基复合材料，是由碳纤维作为强化元素，树脂作为基体所构成的高性能复合材料。树脂主要分为热固性和热塑性两大类，其中热固性树脂以其低廉的成本与稳定的生产工艺特点，使其与碳纤维的复合应用得到广泛推广。常用的热固性树脂包括环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂以及酚醛树脂等；而热塑性树脂如聚乙烯、尼龙、聚四氟乙烯以及聚醚醚酮等也常被采用。
该复合材料自上世纪60年代起就受到广泛的关注和研究，作为新型材料中的翘楚，其性能优势不言而喻。具体来说：
1. 轻质高强：碳纤维增强树脂基复合材料的密度仅为钢材的五分之一，钛合金的三分之一。其比强度远超高强度钢、超硬铝和钛合金，同时比模量也是它们的三倍。
2. 出色的耐疲性能：在静态条件下，钢材的极限强度承受能力有限，但碳纤维增强树脂复合材料却能在经历多次循环测试后仍能保持高达90%的极限强度应力。
3. 耐磨耐压，多优性能：该材料不仅具有优良的耐磨耐压性能，还具备出色的耐水性和耐腐蚀性。
4. 近乎零的热膨胀系数，良好的导电与电磁性能：碳纤维增强树脂基复合材料拥有近乎为零的热膨胀系数，同时也表现出良好的导电和电磁性能。
根据生产需求的不同，碳纤维复合材料可细分为短切纤维和连续纤维两种类型。尽管连续性纤维增强的复合材料在机械性能上更胜一筹，但受制于成本因素，目前尚不能实现大规模生产。而短切纤维复合材料虽在机械性能上稍逊，但可通过模压成型、注射成型和挤出成型等工艺进行生产。综合考虑成本控制与机械性能的需求，合理选择原材料显得尤为重要。
碳纤维增强树脂基材料的应用领域曾主要局限于航空航天领域，如卫星的太阳翼、空间望远镜的筒身以及航天飞机的舱门等。但随着技术的不断进步，民用飞机、汽车制造、海底油田、土木建筑以及体育器材等领域也纷纷开始应用这种材料。其制造成本和生产工艺的不断优化，使得碳纤维的身影在更多领域中得以显现。