Hvad der almindeligvis omtales som "kulfiber" i virkeligheden Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP), et kompositmateriale, der typisk er sammensat af et epoxyimprægneret ark af vævet kulfilamentstof, der er lagdelt, formet til en form og derefter hærdet i en ovn under vakuumforhold. Komponenterne lavet af materialet, der er resultatet af denne proces, er ekstremt lette og utroligt stive med et fremragende styrke-til-vægt-forhold.
De enkelte fibre i moderne kulfiber er for det meste sammensat af petroleumsbiprodukter, hvor udviklingen af rene, krystallinske kulfibre er, hvordan materialet modnes og senere blev industrialiseret. Først syntetiseret i slutningen af 19thog tidligt 20thårhundreder, herunder af Thomas Edison til brug som lette filamenter, var disse tidlige forsøg mislykkede, da de var af lav renhed. Det var først i begyndelsen af 1960'erne, da japanske og amerikanske kemikere var i stand til at producere fibre af den passende renhed til at blive brugt som forstærkning i kompositter.
Efter betydelige investeringer fra Royal Aircraft Establishment, en del af det britiske forsvarsministerium, kom de første industrielt fremstillede kulstofkompositkomponenter med integrationen af en kulstofkompositkompressorventilator i Rolls-Royce Conway og RB-211 jetmotorer i slutningen af 1960'erne. Gennem 1970'erne modnedes materialet yderligere med forbedringer i kvaliteten af filamenterne og klæbestofferne, og i begyndelsen af 1980'erne blev motorsport endnu et teststed for kulstofkompositmaterialer.
Rolls Royce Conway jetmotoren er designet til Vickers VC-10 passagerfly
McLaren MP4/1, som blev introduceret til Formel 1-mesterskabet i 1981, var en tidlig racerbil med et komplet carbon-kompositchassis. I lighed med luftrummets højtydende karakter, dragede motorsport fordel af kompositter ved at muliggøre vægtreduktion uden at ofre styrke og stivhed, hvilket sikrede McLaren en konkurrencefordel, og inden længe var carbon-kompositter udbredt i alle former for racing.
I 1990'erne blev produktionen af endnu større kulstofkompositstykker mulig, hvilket hjalp med at reducere vægten i det nye Boeing passagerfly, 777. 777 var afgørende for at introducere store kompositstykker til rumfart, hvor flyet var 9% kulstofkomposit efter vægt, bruges i den bagerste skrog, motorkapper, kontroloverflader og gulvbjælker. Ud over at spare vægt var disse nye kompositkomponenter korrosions- og udmattelsesbestandige, hvilket hjalp med at spare på vedligeholdelsen i forhold til den gamle industristandard aluminium.
I 2007 introducerede Boeing den revolutionerende 787 Dreamliner, som oplevede en massiv stigning i brugen af kompositter, nu op til 50 % efter vægt. På grund af Boeings evne til at producere store carbon-kompositstykker, er 787'erens skrog sammensat af tre store enkeltlagte sektioner, som derefter parres under samlingen. Derudover er vingerne på 787 primært sammensat af kulstofkompositter, hvor materialernes duktilitet låner ud til flyets ikoniske vingeflex.
