传统的结构材料多以钢、铝、不锈钢、铝合金等为主要材料，随着对设备以及结构件轻量化需求的日益增加，碳纤维复合材料已经开始逐渐的代替传统结构材料，随着碳纤维复合材料的迅速发展和广泛应用，当前碳纤维在设备关键部位的应用和用量多少已经逐渐成为衡量设备结构先进性的指标之一。
1.轻量化
轻量化材料铝合金的密度为2.8g/cm，而碳纤维复合材料的密度为1.5左右，只有其一半，但碳纤维复合材料的拉伸强度能够达到1.5GPa，高出铝合金三倍还多。这种低密度高强度的优势，使得碳纤维复合材料在结构件中的应用比同等性能材料质量减少20-30%，重量可以减少20-40%。
2.多功能性
碳纤维复合材料经过多年的发展，结合了众多优异的物理性能、力学性能、生物性能以及化学性能，例如防热性能、阻燃性能、屏蔽性能、吸波性能、半导性能、超导性能等，并且不同的先进复合材料的组成不同,其功能性存在一定的差别，综合性、多功能性已经成为碳纤维复合材料发展的必然趋势之一。
3.经济效益最大化
碳纤维复合材料在设备上的应用，能够减少产品部件数量。由于复杂部件的连接不需要进行铆接、焊接，因此对连接部件的需求量降低，有效地减少了装配材料成本、装配和连接时间，进一步降低了成本。
4.结构整体性
碳纤维复合材料可以加工成整体部件，即采用碳纤维复合材料部件能够替代若干金属部件。某些特殊轮廓和表面复杂的部件，用金属制造的可行性较低，采用碳纤维复合材料能够很好地满足实际需求。
5.可设计性
采用树脂与碳纤维复合结构方式，能够获得不同形状、不同性能的复合材料，例如选择合适的材料、铺层程序,能够加工出膨胀系数为零的碳纤维复合材料制品，并且碳纤维复合材料的尺寸稳定性优于传统金属材料。