탄소재료는 육방정계 결정구조로 c축 방향의 결합력이 작은 반데르발스 결합과 a,b축 방향으로 결합력이 큰 공유결합을 가지고 있는 이방성을 가지고 있다. 탄소재료릐 독특한 결정구조는 우수한 열전도도와 고온강도를 발현케하여 고온구조재로 적합한 재료로 고려되고 있다. 탄소섬유는 길이방향과 두께 방향으로 극단적인 이방성을 띠는 구조를 가지며 길이 방향으로는 배향성을 발달하여 열전도도가 금속보다는 높게 계산이 된다.