Densitet: Densiteten af kulfiber varierer fra 1,5 til 2,0 g/cm³, hvilket primært afhænger af forkulningstemperaturen, foruden strukturen af precursorfiberen. Generelt, efter høj-temperatur (3000 grader) grafitiseringsbehandling, kan dens massefylde nå 2,0 g/cm³.
Termisk udvidelseskoefficient: Kulfiberens termiske udvidelseskoefficient adskiller sig fra andre fibre og udviser anisotropi. Den er negativ parallel med fiberretningen (-0,90 x 10⁻⁶ til -0,72 x 10⁻⁶ K⁻¹) og positiv vinkelret på fiberretningen (22 x 10⁻⁶ til 32 x 10⁻⁶ K⁻¹).
Specifik varmekapacitet: Kulfibers specifikke varmekapacitet er generelt 7,12 x 10⁻¹ kJ/(kg·K). Termisk ledningsevne falder med stigende temperatur.
Specifik resistivitet: Den specifikke resistivitet af kulfiber afhænger af fibertypen. Ved 25 grader har kulfiber med høj-modul en resistivitet på 775 mΩ/cm, mens kulfiber med høj-styrke har en resistivitet på 1500 mΩ/cm. Kulfiber har en positiv elektromotorisk kraft (EMF), mens aluminiumslegering har en negativ EMF. Derfor kan der opstå kemisk korrosion, når kulfiberkompositter anvendes i kombination med aluminiumslegeringer.
