1.耐烧蚀性:C/C复合材料具有较高的有效烧蚀率，在材料烧蚀时可以带走大量的热量。高温石墨化后，C/C复合材料的烧蚀性能更加优异。
C/C复合材料暴露在高温快速加热环境中，由于蒸发、升华和可能的热化学氧化，其部分表面会发生烧蚀。但其表面较浅，形状保持良好，烧蚀均匀对称，因此作为耐火材料被广泛使用。

2.化学稳定性:C/C复合材料具有与碳相同的化学稳定性。C/C复合材料最大的缺点是抗氧化性差，容易腐蚀。  

3.力学性能:C/C复合材料不仅密度低，而且拉伸强度和弹性模量都比普通碳材料高，所以碳纤维的增强效果非常明显，弯曲强度也比普通碳材料高。

4.热物理性能:C/C复合材料尺寸稳定性好，热膨胀系数低(仅为金属材料的1/5-1/10)，高温下热应力小，热导率高。
C/C复合材料具有较高的比热，比热随着温度的升高而增加，因此可以储存大量的热能。C/C复合材料的抗热震性很高，是各种石墨制品的1 -40倍。