Ada dua jenis pembuatan serat karbon-fase gas: metode substrat dan metode aliran-fase gas.
Metode Substrat
Katalis sudah-disemprotkan atau dilapisi pada substrat keramik atau grafit. Substrat yang diisi katalis kemudian ditempatkan dalam tabung reaksi kuarsa atau korundum. Campuran hidrokarbon rendah karbon atau aromatik dan hidrogen dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan dilewatkan melalui substrat pada suhu 1100 derajat . Filamen karbon yang terbentuk pada partikel katalis tumbuh dengan kecepatan 30–50 mm/menit, menghasilkan serat karbon dengan diameter 1–100 μm dan panjang 300–500 mm. Katalis yang umum digunakan meliputi mikropartikel besi dan nikel serta larutan besi nitrat. Jika campuran asetilena dan hidrogen digunakan sebagai bahan mentah, dan dilewatkan melalui pelat nikel atau katalis bubuk nikel pada suhu 750 derajat, serat karbon heliks dapat diperoleh. Cara ini merupakan proses produksi batch dengan rendemen yang sangat rendah, kurang lebih 10%.
Metode aliran-fasa gas
Sistem campuran terner dibentuk dengan menggabungkan bahan mentah seperti-hidrokarbon rendah karbon, hidrokarbon aromatik, dan hidrokarbon alisiklik dengan partikel besi ultrahalus, kobalt, dan nikel serta hidrogen. Pada suhu 1100–1400 derajat, partikel besi atau nikel direduksi oleh hidrogen menjadi tetesan logam cair yang baru lahir. Serat karbon linier berongga terbentuk di bawah tetesan katalis partikel besi, sedangkan serat karbon heliks terbentuk di bawah tetesan katalis partikel nikel. Cara ini dapat menghasilkan serat karbon dengan diameter 0,5–1,5 μm dan panjang beberapa milimeter, dengan kuat tarik mencapai 5000 MPa dan modulus tarik 650 GPa.
