לבד סיבי פחמן תפקידים ואזורי יישום רבים. קודם כל, לבד סיבי פחמן מתפקד היטב בחומרי בידוד תרמי, יכול לעמוד בטמפרטורות גבוהות של עד 2500 מעלות, ובעל מוליכות תרמית נמוכה במיוחד, מה שגורם לו לתפקד היטב בסביבות טמפרטורות גבוהות. בנוסף, לבד סיבי פחמן יש גם עמידות מצוינת בפני קורוזיה והוא יכול להישאר יציב בסביבות קורוזיביות כמו חומצות ובסיסים.
מבחינת יישומים ספציפיים, לבד סיבי פחמן נעשה שימוש נרחב בתעשיות רבות כמו בנייה, תחבורה וחלל. בתעשיית הבנייה, לבד סיבי פחמן ניתן להשתמש כחומר בידוד תרמי כדי לשפר את השפעת החיסכון באנרגיה של מבנים-. בתחום התעופה והחלל, ניתן להשתמש לבד סיבי פחמן לייצור חומרים מבניים למטוסים וחומרי מיגון אלקטרומגנטיים בעלי טמפרטורה גבוהה ויציבות כימית גבוהה. בנוסף, לבד סיבי פחמן ניתן להשתמש גם לייצור רובוטים תעשייתיים ופירי הנעה.
תהליך ההכנה של לבד סיבי פחמן כולל שני שלבים עיקריים: טרום- חמצון ופחמול. חמצון קדם- הוא לחמם את מבשר סיבי הפחמן באוויר ליצירת סיב טרום- מחומצן יציב; התפחה היא לחמם את הסיב הקודם-החמצן בטמפרטורה גבוהה כדי להמיר אותו לבד סיבי פחמן.