最早的碳／ 碳复合材料是由碳纤维织物二向增强的， 基体由碳收率高的热固性树脂(如酚醛树脂)热解获得。 采用增强塑料的模压技术， 将二向织物与树脂制成层压体， 然后将层压体进行热处理， 使树脂转变成碳或石墨。 这种碳／ 碳复合材料在织物平面内的强度较高，在其他方向上的性能很差， 但因其抗热应力性能和韧性有所改善， 并且可以制造尺寸大、 形状复杂的零部件， 因此， 仍有一定用途。

  为了克服两向增强的碳／ 碳复合材料的缺点， 研究开发了多向增强的碳／ 碳复合材料。这种复合材料可以根据需要进行材料设计， 以满足某一方向上对性能的最终要求。 控制纤维的方向、 某一方向的体积含量、 纤维间距和基体密度， 选择不同类型的纤维、 基体和工艺参数， 可以得到具有需要的力学、 物理及热性能的碳／ 碳复合材料。