碳材料可以有多种结构，如零维碳材料（颗粒）、一维的碳材料（纤纤）、二维的碳材料（片材料）和三维碳材料（块体），将这些不同维的碳材料进行组合，充分利用各维碳材料的性质，加工后得到的材料，就是碳碳复合材料。

复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。