Na osnovu materijala prekursora, karbonska vlakna se mogu klasificirati u tri kategorije: na bazi poliakrilonitrila-(PAN-bazirana), na bazi smole-i na bazi rajona-. Među njima, karbonska vlakna na bazi PAN-imaju relativno jednostavan proizvodni proces i superiorne karakteristike performansi. Od svog početka 1960-ih, postepeno se pojavio kao dominantan sektor u industriji karbonskih vlakana, čineći preko 90% ukupne globalne proizvodnje; shodno tome, termin "karbonska vlakna" općenito se odnosi na karbonska vlakna na bazi PAN-a u trenutnoj upotrebi. Ugljična vlakna{11}}bazirana na smoli uključuju složenu pripremu sirovina i pokazuju niže karakteristike performansi; trenutno je njegova proizvodnja relativno mala. Ugljična vlakna na bazi rajona{13}}karakteriziraju niski prinosi karbonizacije, značajni tehnički izazovi, složeni zahtjevi za opremom i visoki troškovi proizvodnje; njegova proizvodnja je ograničena i prvenstveno se koristi u materijalima otpornim na ablaciju-i termoizolacionim materijalima.
Prekursori karbonskih vlakana se također mogu klasificirati prema veličini vuče (tj. broju pojedinačnih filamenata sadržanih u jednom snopu). Ovo se obično označava "K-brojem" (koji predstavlja hiljade filamenata)-kao što su 1K, 3K, 12K, 24K, 48K i tako dalje. Što je veći broj niti, to je veća veličina vučne trake. Na osnovu raspona K- brojeva, vučnice u rasponu od 1K do 24K općenito se klasificiraju kao "small-" vlakna, dok su vlakna od 48K i više označena kao "velika-" vlakna. Velika-vlakna za vuču prvenstveno su usmjerena na velike-isplative{21}}efikasne proizvodne aplikacije.
