자연계에 널리 존재하는 원소이며, 비금속 원소로서 기원전부터 알려져 있는 가장 오래된 원소 중 하나인 탄소가 주성분으로 되어 있는 탄소재료는 인류가 오래 전부터 생활 주변에서 이용해 온 재료로서 근래에 새로운 기능을 가진 재료로 개발돼 촉매용 담체,전지의 전극소재, 건축용 보강재 등 매우 다양한 용도로 활용되고 있다. 탄소재료는 분자간 결합방식 및 구조에 따라 여러 동소체(흑연, 다이아몬드,플러렌,탄소나노튜브 등)를 가지며, 용도에 따라 분말, 섬유상, 폼,및 직조된 형태의 복합재 등으로 가공이 가능한 소재이다.