Put moderne industrijalizacije karbonskih vlakana je proces karbonizacije prethodnika vlakana. Sastav i sadržaj ugljika triju vrsta sirovih vlakana prikazani su u tablici.

Naziv sirovog vlakna za kemijsku komponentu karbonskih vlakana sadržaj ugljika /% prinosa karbonskih vlakana /% viskoznih vlakana (C6H10O5) n4521～35 poliakrilonitrilno vlakno (c3h3n) n6840～55 vlakno C, h9580～90

Proces korištenja ove tri vrste sirovih vlakana za proizvodnju karbonskih vlakana uključuje: stabilizacijski tretman (zrak na 200-400℃, ili kemijska obrada reagensom za usporavanje plamena), karbonizacija (dušik na 400-1400℃) i grafitizacija (iznad 1800℃u atmosferi argona). Kako bi se poboljšalo prianjanje između karbonskih vlakana i kompozitne matrice, potrebna je površinska obrada, dimenzioniranje, sušenje i drugi procesi.

Drugi način za izradu karbonskih vlakana je rast pare. U prisutnosti katalizatora, diskontinuirana kratka karbonska vlakna maksimalne duljine od 50 cm mogu se pripraviti reakcijom metana i vodika pri 1000℃. Njegova struktura se razlikuje od karbonskih vlakana na bazi poliakrilonitrila ili smole, lako se grafitizira, ima dobra mehanička svojstva, visoku vodljivost, lako se oblikuje interkalacijski spoj（Vidi rast plinske faze (ugljična vlakna).