碳納米纖維是指由多層石墨片卷曲而成的纖維狀納米碳材料，它的直徑一般為10~500nm，長度分布在0.5~100μm，是介于碳納米管和普通碳纖維之間的一維碳材料。

碳納米纖維具有優異的物理、力學性能和化學穩定性，如高的比表面積、力學強度和楊氏模量，好的導電性、導熱性和熱穩定性，現已廣泛應用在航空航天、體育用品、醫療器械、生物材料等領域。

碳納米纖維主要是采用化學氣相沉積法或靜電紡絲法合成。化學氣相沉積法合成的碳納米纖維存在管徑均勻性難以控制，催化劑去除會破壞纖維結構，工藝可擴展性不好等問題。而靜電紡絲法技術可通過調節電場強度、紡絲距離、噴頭尺寸、紡絲原液濃度、溶劑揮發性等技術參數而實現纖維直徑及長度的高效控制，還可通過調節碳化溫度實現纖維各項物理、力學及化學性能、石墨化程度等的調節。靜電紡絲技術合成碳納米纖維的重要發展方向是：如何有效實現全尺寸的宏觀結構體的紡織，即采用靜電紡絲技術一步合成結構/功能件的原絲鋪層，經碳化后，獲得碳納米纖維鋪層的結構/功能構件。