在康復工程領域中，假肢是發展最早、最迅速的，因為人體運動器官的復雜性，所以適合人體運動假肢的機構也很復雜，并且假肢的質量將直接影響假肢患者運動所消耗的能量。為了有效的降低假肢的自重，密度低、強度高的碳纖維復合材料被應用到假肢制造中，使現代假肢更輕、功能完善。
碳纖維所具有的優勢：比強度、比模量高、抗疲勞性好、可設計性強、安全性好，除了這些主要特征，還有減震性好、耐腐蝕磨損、工藝性好等重要的優異特性。
碳纖維在假肢領域的應用：
1.假腳
碳纖維假腳
主要是用來支撐人體的重量，在運動過程中產生推力。碳纖維復合材料制作的假腳對于積蓄能量輸出比例高達九成以上，能讓使用者更省力。目前高端儲能假腳大部分采用碳纖維復合材料制作。
2.碳纖維腳踝
人體的腳踝和腳的連動對于身體的平衡和支撐有著關鍵的作用，碳纖維制作的踝關節能夠實現人體跳躍功能，另外腳踝和小腿假肢的銜接部分也可用碳纖維實現，制作出來的整體非常精美。
3.碳纖維膝關節
腿部受損除了腳部以外，膝蓋的損傷也很常見。制作這個關鍵的材料有很多種，鋼結構的太重，鋁合金的強度差、不耐用，鈦合金的價格過貴，碳纖維相對來說是性價比最高的材料。目前大部分膝關節假肢使用的是碳纖維框架結構，這類產品重量輕而且結構穩定，使用的時候關節擺動平滑省力。
4.殘肢鏈接腔
假肢和人體的鏈接傳遞部分稱為接受腔，主要包裹殘肢和傳遞力量。這個部分承重要求高、且不能太重，碳纖維材料也可作為制作此部位的材料。包容殘肢的部分可用聚乙烯板，支撐體可使用碳纖維制作框架結構，實現輕松支撐和傳遞力量。
在我國有數百萬人口需要安裝假肢，但是國內大部分產品重量大、性能低。碳纖維材料能夠讓假肢產品的性能大大提升，制作出強度高的碳纖維假肢還需要更多醫學人員和復合材料人的通力合作。