In 1880 verkoolde de Amerikaanse uitvinder Edison voor het eerst bamboevezel tot zijde als een lichtgevende gloeidraad in de gloeilamp, waarmee het precedent werd geopend van koolstofvezel (CarbonFiber, afgekort als CF). De pionier op het gebied van koolstofvezel voor structurele materialen, vertegenwoordigd door Union Carbide Company (UCC) in de Verenigde Staten, gebruikte in 1959 pekvezels als grondstof, en na duizenden graden carbonisatie bij hoge temperaturen ontstond koolstofvezel met een elasticiteit van ongeveer 40 GPa en een sterkte van ongeveer 0,7 GPa werd verkregen; in 1965 gebruikte het bedrijf dezelfde grondstof om bij een hoge temperatuur van 3000 graden te strekken om draadvormige, zeer elastische, gegrafitiseerde vezels te ontwikkelen met een elasticiteit van ongeveer 500 GPa en een sterkte van ongeveer 2,8 GPa. In 1961 gebruikte Dr. Shoo Jinto van het Osaka Industrial Technology Laboratory in Japan polyacrylonitril (PANYRILE) polyacrylonitril (kortweg PAN) als grondstof en behaalde een elasticiteitsgraad van duizenden graden na oxidatie- en carbonisatieprocessen.
Koolstofvezel met een sterkte van 160 GPa, 0,7 GPa.
In 1962 richtte Nippon Carbon Co. gebruikte PAN als grondstof voor de productie van koolstofvezel met lage elastische coëfficiënt (LM). Toray ontwikkelde ook CF met een hoge sterkte, een elasticiteit van ongeveer 230 GPa en een sterkte van ongeveer 2,8 GPa, waarbij PAN-vezels als grondstof werden gebruikt, en heeft sinds 1966 een massaproductieschaal van 1 ton per maand bereikt, terwijl ze hebben ook een CF met hoge elasticiteit ontwikkeld met een carbonisatietemperatuur van 2000 graad of meer, met een elasticiteitsgraad van ongeveer 400 GPa en een sterkte van ongeveer 2,0 GPa. De productie van PAN-koolstofvezels bereikte in 1992 6.500 ton/jaar en overschreed in 2000 de 10.000 ton/jaar.
Hoewel de vraag naar koolstofvezel geleidelijk toenam, kromp na het einde van de Koude Oorlog in 1991 het gebruik van militaire toepassingen, en als gevolg van de economische depressie waren vraag en aanbod uit balans en werd de industrie getroffen. De productie van het baanbrekende model B777 van Boeing, gekoppeld aan de uitbreiding van civiele, bouw-, automobiel- en composiettoepassingen, heeft er echter voor gezorgd dat de koolstofvezelindustrie geleidelijk langzaam groeit.