Hiilikuituhuovalla on monia rooleja ja käyttökohteita. Ensinnäkin hiilikuituhuopa toimii hyvin lämmöneristysmateriaaleissa, kestää korkeita lämpötiloja jopa 2500 asteeseen ja sillä on erittäin alhainen lämmönjohtavuus, minkä ansiosta se toimii hyvin korkeissa lämpötiloissa. Lisäksi hiilikuituhuovalla on myös erinomainen korroosionkestävyys ja se voi pysyä vakaana syövyttävissä ympäristöissä, kuten hapoissa ja emäksissä.
Mitä tulee erityisiin sovelluksiin, hiilikuituhuopaa käytetään laajasti monilla teollisuudenaloilla, kuten rakentamisessa, kuljetuksissa ja ilmailussa. Rakennusteollisuudessa hiilikuituhuopaa voidaan käyttää lämmöneristysmateriaalina parantamaan rakennusten energiansäästövaikutusta-. Ilmailualalla hiilikuituhuovasta voidaan valmistaa lentokoneiden rakennemateriaaleja ja sähkömagneettisia suojamateriaaleja, joilla on korkea lämpötila ja korkea kemiallinen stabiilisuus. Lisäksi hiilikuituhuovasta voidaan valmistaa myös teollisuusrobotteja ja vetoakseleita.
Hiilikuituhuovan valmistusprosessi sisältää kaksi päävaihetta: esi{0}}hapetuksen ja hiiltymisen. Esihapetus on hiilikuidun esiasteen kuumentaminen ilmassa stabiilin esi-hapetetun kuidun muodostamiseksi; karbonointi tarkoittaa esihapetetun kuidun lämmittämistä korkeassa lämpötilassa sen muuntamiseksi hiilikuituhuopaksi.