Serat karbon berasal dari sumber cahaya untuk bola lampu pijar. Sir Joseph Wilson Swan (1828-1914), seorang ahli kimia dan fisikawan Inggris, menemukan bola lampu pijar menggunakan kawat platinum sebagai sumber cahaya. Untuk mengatasi masalah ketahanan panas kawat platinum, Swan menggunakan potongan kertas berkarbonisasi. Karena potongan kertas berkarbonisasi mudah terbakar di udara, Swan pada dasarnya memecahkan masalah ini dengan menciptakan ruang hampa di dalam bohlam. Pada tahun 1860, Swan menemukan lampu semi-vakum menggunakan strip kertas berkarbonisasi sebagai sumber cahaya, prototipe dari bola lampu pijar. Namun, teknologi vakum belum matang pada saat itu, sehingga umur lampunya pendek. Pada akhir tahun 1870-an, teknologi vakum telah matang, dan Swan menemukan bola lampu pijar yang lebih praktis, dan memperoleh paten pada tahun 1878.
Munculnya serat-buatan manusia dan serat kimia mengantarkan era "penemuan kembali" teknologi serat karbon. Munculnya-serat buatan seperti viscose (1905) dan asetat (1914) pada awal abad ke-20, dan khususnya komersialisasi serat kimia seperti polivinil klorida (PVC) (1931), poliamida (1936), dan poliakrilonitril (PAN) (1950) pada pertengahan-abad ke-20, memberikan landasan bagi penelitian ilmiah dasar mengenai serat karbon berkinerja tinggi teknologi di Amerika Serikat.
Fokus dan eksplorasi serat karbon Tiongkok dimulai sejak awal. Pada awal tahun 1960-an, Institut Kimia Terapan Changchun telah memulai penelitian tentang serat karbon berbasis PAN-. Pada periode ini, Akio Shindo dari Jepang menemukan metode produksi serat karbon dengan menggunakan serat poliakrilonitril (PAN) sebagai bahan baku dan memperoleh hak paten. Pada tahun 1963, Nippon Carbon Co., Ltd. dan Tokai Electrode Co., Ltd. menggunakan paten Shindo untuk mengembangkan serat karbon berbasis poliakrilonitril.
