Pro proces výroby uhlíkových vláken, při výrobě uhlíkových vláken na bázi PAN, musí být polyakrylonitrilové vlákno, známé jako „matka“, nejprve zpracováno procesem polymerace a zvlákňování. Tyto matky se poté umístí do oxidační pece pro oxidaci při 200 až 300 stupních Celsia. Uhlíkové vlákno je navíc karbonizováno v karbonizační peci při teplotě 1,000 až 2,000 stupňů Celsia. Kromě konvenčního typu jemných uhlíkových vláken zahrnuje uhlíková vlákna na bázi PAN také surová vlákna, známá jako "uhlíkové vlákno typu lidské koudele", jejichž výroba je relativně levná.