Ogljikova vlakna izvirajo kot vir svetlobe za žarnice z žarilno nitko. Sir Joseph Wilson Swan (1828-1914), britanski kemik in fizik, je izumil žarnico z žarilno nitko, ki je uporabljala platinasto žico kot vir svetlobe. Za rešitev problema toplotne odpornosti platinaste žice je Swan namesto tega uporabil karbonizirane papirnate trakove. Ker so karbonizirani papirni trakovi zlahka vnetljivi na zraku, je Swan to težavo v bistvu rešil z ustvarjanjem vakuuma v žarnici. Leta 1860 je Swan izumil polvakuumsko svetilko, ki je kot vir svetlobe uporabila karbonizirane papirnate trakove, prototip žarnice z žarilno nitko. Vakuumska tehnologija pa takrat še ni bila zrela, zato je bila življenjska doba svetilke kratka. Do poznih 1870-ih je vakuumska tehnologija dozorela in Swan je izumil bolj praktično žarnico z žarilno nitko in leta 1878 pridobil patent.
Pojav umetnih- vlaken in kemičnih vlaken je začel dobo »ponovnega odkrivanja« tehnologije ogljikovih vlaken. Pojav umetnih- vlaken, kot sta viskoza (1905) in acetat (1914) v začetku 20. stoletja, in zlasti komercializacija kemičnih vlaken, kot so polivinilklorid (PVC) (1931), poliamid (1936) in poliakrilonitril (PAN) (1950) sredi-20. stoletja, zagotovil temelje za temeljne znanstvene raziskave na področju visoko zmogljive tehnologije ogljikovih vlaken v Združenih državah.
Kitajska se je osredotočila na ogljikova vlakna in jih začela raziskovati relativno zgodaj. V zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja je Inštitut za uporabno kemijo v Changchunu že začel raziskovati ogljikova vlakna na osnovi PAN-. V tem obdobju je Akio Shindo iz Japonske izumil metodo za proizvodnjo ogljikovih vlaken z uporabo vlaken iz poliakrilonitrila (PAN) kot surovine in pridobil patent. Leta 1963 sta podjetji Nippon Carbon Co., Ltd. in Tokai Electrode Co., Ltd. uporabili Shindov patent za razvoj ogljikovih vlaken na osnovi poliakrilonitrila-.
