نشأت ألياف الكربون كمصدر للضوء للمصابيح المتوهجة. السير جوزيف ويلسون سوان (1828-}1914)، الكيميائي والفيزيائي البريطاني، اخترع المصباح المتوهج باستخدام سلك البلاتين كمصدر للضوء. ولحل مشكلة مقاومة سلك البلاتين للحرارة، استخدم سوان شرائط ورقية متفحمة بدلاً من ذلك. نظرًا لأن شرائح الورق المتفحمة قابلة للاحتراق بسهولة في الهواء، فقد قام سوان بحل هذه المشكلة بشكل أساسي عن طريق إنشاء فراغ في المصباح. في عام 1860، اخترع سوان مصباحًا شبه مفرغ باستخدام شرائط الورق المتفحمة كمصدر للضوء، وهو النموذج الأولي للمصباح المتوهج. ومع ذلك، لم تكن تقنية التفريغ ناضجة في ذلك الوقت، لذلك كان عمر المصباح قصيرًا. بحلول أواخر سبعينيات القرن التاسع عشر، نضجت تكنولوجيا التفريغ، واخترع سوان لمبة متوهجة أكثر عملية، وحصل على براءة اختراع في عام 1878.
كان ظهور الألياف-التي صنعها الإنسان والألياف الكيميائية إيذانًا ببدء عصر "إعادة الابتكار" في تكنولوجيا ألياف الكربون. إن ظهور الألياف الصناعية-مثل الفسكوز (1905) والأسيتات (1914) في أوائل القرن العشرين، وخاصة تسويق الألياف الكيميائية مثل كلوريد البولي فينيل (PVC) (1931)، والبولي أميد (1936)، والبولي أكريلونيتريل (PAN) (1950) في منتصف-القرن العشرين، قد وفر الأساس للبحث العلمي الأساسي في تكنولوجيا ألياف الكربون عالية الأداء في الولايات المتحدة.
بدأ تركيز الصين على ألياف الكربون واستكشافها في وقت مبكر نسبيًا. في أوائل الستينيات، بدأ معهد تشانغتشون للكيمياء التطبيقية بالفعل إجراء أبحاث حول ألياف الكربون-المعتمدة على PAN. خلال هذه الفترة، اخترع أكيو شيندو من اليابان طريقة لإنتاج ألياف الكربون باستخدام ألياف البولي أكريلونيتريل (PAN) كمواد خام وحصل على براءة اختراع. في عام 1963، استخدمت شركة Nippon Carbon Co., Ltd. وشركة Tokai Electrode Co., Ltd. براءة اختراع Shindo لتطوير ألياف الكربون المعتمدة على البولي أكريلونيتريل-.
