机械臂不仅要承受自身重量，还需要承担抓取工件的重量，这就需要机械臂在承受载荷时不能出现应变和断裂的情况。从抗拉强度方面来看，碳纤维复合材料的抗拉强度为2000MPa，铝合金的抗拉强度约为800MPa；在韧性方面，铝合金的韧性比较低缺乏弹性，碳纤维由于具备纺织纤维的柔软可加工性，所以韧性要远远高于铝合金，并且碳纤维材质也更不容易发生断裂。

碳纤维机械臂目前在航天航空、工业制造、外科医疗、娱乐服务、汽车制造、军事、半导体制造以及太空探索等领域得到广泛应用。

随着社会的进步，科学技术的提高，碳纤维的生产和制造技术的不断发展，在国内工业机器人制造中，碳纤维在机械臂上的应用也越来越普及。除了一些在航空领域的大型碳纤维机械臂，生活中的一些中小型机械臂上也开始出现碳纤维材质。