碳纖維及碳纖維復合材料的性能表征和分析離不開現代化的分析測試設備。SEM、TEM、AFM、納米壓痕儀等是我們在微觀世界的眼睛；萬能試驗機、動態熱機械分析儀則是我們在感知領域的手臂。像這樣的測試設備還有很多，下面列舉10個比較常用的測試設備，及簡單的測試方法。
掃描電子顯微鏡（SU8010，HITACHI，日本）對碳纖維表面形貌進行觀察，可放大倍數一萬倍以上，測試前樣品表面被噴金以便觀察，若碳纖維單絲可不噴金。制樣時，將單根纖維伸直平行排列并粘貼在樣品臺上，5根根左右為宜。
掃描探針顯微鏡（NanoScope IV，美國DI公司生產）采用接觸探測模式進一步分析纖維的表面形態變化。圖像顯示大小2μm×2μm，主要對均方根粗糙度Rms、平均粗糙度Ra和峰谷總高度Rmax進行對比和分析。制樣時，將單根纖維伸直平行排列并粘貼在樣品臺上，15根左右為宜。
動態接觸角儀（DCAT21，Data Physics Instruments，德國）測試了環氧樹脂在不同碳纖維氈表面的接觸角。并使用去離子水（γ d=21.8 mJ/m2，γ=72.8 mJ/m2）和二碘甲烷（γ d=50.8 mJ/m2，γ=50.8 mJ/m2）作為測試液測定了碳纖維的表面自由能、極性成分和分散成分。
X 射線光電子能譜儀（Thermo Fisher，ESCALAB 250Xi, 美國）對不同 碳纖維的表面化學元素進行表征，激發源是單色鋁鈀（1486.6 eV）。全譜通能設置為 100 eV，步長為 1 eV，掃描 1 次。高分辨率光譜通能設置為 20 eV，步長為 0.1 eV，掃描 5 次。傅里葉變換紅外光譜（Bruker，VERTEX-70，德國）在 500~4000 cm-1 的范圍內對電泳沉積前后碳纖維表面的官能團進行表征，光譜分辨率為 2 cm-1。利 用配備有氦氖激光器的拉曼光譜儀（Horiba，Labram HR800 Evolution，美國）在 500~3200 cm-1 范圍內對電泳沉積前后碳纖維表面石墨化程度進行表征，光譜分辨率為 1 cm-1。納米壓痕儀（Hysitron，Tribo Indenter 750，美國）測試了碳纖維處理前后的硬度及彈性模量變化，最大載荷設定為 1000 μN，對 40 個點進行測試結果取平均值。
采用萬能試驗機（AGX-100PLUS， shimadzu，日本）測試不同復合材料的抗拉強度。試驗速度為 2 mm/min，試樣尺寸為 60 mm×10 mm×1 mm，實驗結果取 5 次測試的平均值。動態熱機械分析儀（Q800，TA，美國）測定了不同碳纖維增強復合材料的儲能模量（E′）和損耗因子（tan δ）。模式設定為單懸臂模式，升溫區間為 30℃～180℃，升溫速率為 3 ℃/min，頻率為 1 Hz，載氣為空氣。
動態熱機械分析儀（Q800，TA，美國）測定了不同碳纖維增強復合材料的儲能模量（E′）和損耗因子（tan δ）。模式設定為單懸臂模式，升溫區間為 30℃～180℃，升溫速率為 3 ℃/min，頻率為 1 Hz，載氣為空氣。
導熱系數測試儀（TC 3000，中國制造）采用瞬態熱線法在 20℃下測量了不同碳纖維增強復合材料厚度方向的熱導率。試樣尺寸為 30 mm×12 mm×1.5 mm，測試結果取五次測試的平均值。
