Материал, состоящий из тонких нитей диаметром от 3 до 15 микрон, образованных преимущественно атомами углерода. Выравнивание кристаллов придает волокну большую прочность на растяжение. Углеродные волокна характеризуются высокой силой натяжения, низким удельным весом, низким коэффициентом температурного расширения и химической инертностью. При этом удельный вес углеродных волокон не превышает 2 г/см3, что позволяет получать конструкции вдвое легче алюминиевых и впятеро легче стальных.

Многосложные структуры, образованные комбинацией углеродных волокон как армирующих элементов и связующего (матрицы). Механические и другие свойства композита определяются тремя основными параметрами: высокой прочностью углеродного волокна, жесткостью матрицы и прочностью связи на границе матрица–волокно. Композиты с полимерной матрицей – углепластики. В результате упруго-прочностные характеристики композитов на их основе значительно превышают аналогичные показатели алюминия и стали.

Применяемые в ВСУ углеродные и арамидные волокна способны противостоять воздействию щелочей, кислот, хлоридов, сульфатов, нитратов и др. химически активных веществ. В зависимости от конкретных условий применяется тот или иной вид волокон.

Применяемые в ВСУ композитные материалы совершенно безвредны для человека и окружающей среды в нормальных условиях эксплуатации. Они инертны и не имеют в своем составе токсических веществ и вредных примесей. Они не загрязняют атмосферу и не наносят вреда при попадании в почву.

Прочность композиционных материалов на сжатие ниже, чем на растяжение. Так, причинами разрыва волокон при нагрузках на сжатие могут стать поперечное растяжение, срез, микро-изгиб волокон в поперечном направлении. И хотя для углеродных волокон, например, степень снижения прочности не слишком велика, использовать ВСУ в зонах сжатия не стоит, так как эта область применения исследована недостаточно.

ВСУ на основе арамидных и стекловолокон хорошие диэлектрики и могут применяться в качестве защиты инженерных коммуникаций и линий электропередач. Углеродные волокна, проводят электричество, но при условии изолированности от стальной арматуры, ВСУ на их основе можно применять для усиления   конструкций, имеющих косвенное отношение к воздействию электричества, например, мостов с движением электротранспорта.

Коэффициенты линейной деформации под влиянием температуры для применяемых в ВСУ волокон различны. Углеродное и стекловолокно почти не подвержены деформациям при изменениях температуры. Результаты проведенных испытаний показывают, что в целом, в диапазоне от -28 °С до + 28 °С, температурным воздействием можно пренебречь.

Применение ВСУ не только повышает прочность строительных конструкций, но и существенно увеличивает их упругость и вязкость. А это, в свою очередь, помогает избежать обрушения зданий и сооружений в результате террористических актов, техногенных и природных катастроф (взрывов на огнеопасных производствах, взрывов бытового газа, пожаров, землетрясений, метеоритных дождей).

Углеволокно начинает окисляться в воздушной среде при 275 °С. Арамидные волокна выдерживают 200 °С. Все они не поддерживают процесс горения, а прочность на растяжение снижается при температуре около 250 °С на 20 %.

При воздействии ударной силы волокна способны принимать на себя значительное количество энергии, благодаря сочетанию высокой прочности на растяжение и значительного относительного удлинения.

Все композиционные материалы обладают различной степенью ползучести, особенно при длительной эксплуатации в неблагоприятных условиях. Это со временем приводит к снижению прочности на растяжение. Данные испытаний показали, что углеродные волокна почти не подвержены ползучести, далее идут арамидные и стекловолокна. При расчете ВСУ для конкретных объектов этот фактор учитывается, равно, как и условия их эксплуатации.

Использование в ВСУ углеродных волокон позволяет производить работы даже при минусовых температурах. Для того, чтобы повысить температуру адгезива, на полотно подают напряжение и разогревают его до 70 °С. Это позволяет не только правильно выполнить технологический процесс, но и увеличить температуру стеклования клеящего состава и выиграть время. При необходимости разогреть зону усиления можно и другими способами. Кроме того, существуют специальные клеевые составы для работы при отрицательных температурах.