納米碳纖維是一種具有獨特性能的材料，其內部結構主要有以下幾種類型。

一、石墨化結構

石墨化的納米碳纖維內部碳原子呈現出典型的石墨結構排列。在這種結構中，碳原子以六邊形的平面網狀結構相互連接，這些平面網狀結構層層堆疊。就像一沓沓整齊排列的紙張，層與層之間通過較弱的范德華力相互作用。這種結構使得納米碳纖維具有良好的導電性。因為電子能夠在這些規整的碳六邊形網絡中相對自由地移動，類似于在金屬中電子的傳導方式。而且，石墨化結構的納米碳纖維在沿著纖維軸向方向通常展現出較高的強度和模量，這是由于碳原子之間的共價鍵在這個方向上提供了強大的結合力。

二、亂層石墨結構

亂層石墨結構與石墨化結構有相似之處，但層與層之間的排列相對雜亂。其內部的碳原子也形成類似石墨的六邊形網絡，但這些層片在堆疊過程中不像石墨化結構那樣規整有序。這種結構的納米碳纖維通常是在制備過程中，由于一些因素導致石墨化不完全而形成的。亂層石墨結構在一定程度上保留了石墨結構的部分優良性能，如一定的導電性和較高的熱穩定性。不過，相比石墨化結構，它在導電性和力學性能等方面可能稍遜一籌，因為層間的無序排列會干擾電子的傳導路徑和力的傳遞方式。

三、非晶態結構

非晶態納米碳纖維內部原子排列沒有明顯的長程有序性。碳原子的分布比較雜亂，不存在像石墨結構那樣的規整六邊形網絡。這種結構的納米碳纖維通常是在特殊的制備條件下產生的，比如快速冷卻等過程。非晶態結構的納米碳纖維性能較為復雜，其力學性能和電學性能等與石墨化結構和亂層石墨結構的納米碳纖維有較大差異。例如，它的導電性可能較差，因為沒有有序的電子傳導通道，但在一些對吸附性能要求較高的應用場景中，由于其表面原子的無序狀態，可能會展現出良好的吸附能力。