Tiheys: Hiilikuidun tiheys vaihtelee välillä 1,5-2,0 g/cm³, mikä riippuu ensisijaisesti hiiltymislämpötilasta esikuidun rakenteen lisäksi. Yleensä korkean lämpötilan (3000 astetta) grafitointikäsittelyn jälkeen sen tiheys voi olla 2,0 g/cm³.
Lämpölaajenemiskerroin: Hiilikuidun lämpölaajenemiskerroin eroaa muista kuiduista ja osoittaa anisotropiaa. Se on negatiivinen kuidun suunnan suuntainen (-0,90 x 10--6 - -0,72 x 10-6 K-1) ja positiivinen kohtisuorassa kuidun suuntaan (22 x 10--6 - 32 x 10-6 K-1).
Ominaislämpökapasiteetti: Hiilikuidun ominaislämpökapasiteetti on yleensä 7,12 x 10-1 kJ/(kg·K). Lämmönjohtavuus heikkenee lämpötilan noustessa.
Ominaisvastus: Hiilikuidun ominaisresistiivisyys riippuu kuitutyypistä. 25 asteessa korkean -moduulin hiilikuidun resistiivisyys on 775 mΩ/cm, kun taas korkean-lujuuden hiilikuidun resistiivisyys on 1500 mΩ/cm. Hiilikuidulla on positiivinen sähkömotorinen voima (EMF), kun taas alumiiniseoksella on negatiivinen EMF. Siksi kemiallista korroosiota voi esiintyä, kun hiilikuitukomposiitteja käytetään yhdessä alumiiniseosten kanssa.
