碳纤维材料（Cabon Fiber）近年来在制表领域越来越受到广泛的应用。 碳纤维呈黑色。目前市场上销售的绝大部分都是用聚丙烯纤维的固相碳化制成。其生产过程大致可分为预养化、碳化、石墨化等几个步骤，成品的含碳量基本在90%以上。碳纤维研发生产的门坎很高，从原丝的生产到碳化工艺都有复杂严格的技术要求。世界上有包括我国在内的很多国家可以生产碳纤维，但论规模与品质和产能，日本还是当今世界上最大的碳纤维生产国。三菱、东丽、东邦这三家企业占据了全球碳纤维产量80%以上，而且三家公司近年来都不断扩产，以满足市场需求。
在制表业界，碳材料目前主要应用在表盘和表壳的制造上。采用碳材料制作的手表，厂家多选用在运动款式上，以彰显时尚的个性和稀贵的特征。如恒宝和豪雅等品牌的运动表都或多或少地使用了碳纤维材料。而要特别指出的是，一些传统的古典老品牌，在保留传统工艺和理念的同时，也在大胆吸收和借鉴现代科技成果，在传统经典的款式上不同程度的使用碳纤维材料。如美度在它的90周年纪念版款中，就成功地采用碳纤维制成表盘，刻意将复古与现代巧妙地融合并限量发售。BELL&ROSS更是将碳纤维底板与陀飞轮机芯很好地结合搭配，加之喷砂打磨钛金属表壳，更显奢华。说起来，用碳纤维制造手表部件绝非易事。仅表壳制造而言，在开发模具上就颇费功夫，而且选用哪种型号的碳纤维与哪种树脂搭配，都有很高的技术性。锻造与高温固化也非常重要，绝不是简单的工艺就能达成。比如爱彼的皇家橡树碳概念陀飞轮计时表，它采用了锻造碳表壳，这一制造工艺就相当复杂。简单来说，首先要制造出与实际表壳大小、外形都相同的金属模具，同时将脱模剂喷涂在模具之内，以便在成品成型之后能够与模具分离。然后将选好的碳粉与树脂一起放入模具之中进行高温固化，在到达一定温度之后再进行冲压使其成型。而这一固化与成型的过程很可能需要进行几次的反复才能得到最终的成品，这也是所谓的“锻造过程”。此外，有些表壳为了追求视觉上的更加精致，还要在锻造之后进行打磨，以达到精益求精的效果。
至于表盘制成，就更难操作。其关键在于预侵料的制作过程要非常细密，纤维的展列排布，树脂的型号比例，制作时的速度与温度的掌控，都要经过严格的反复测试。在保证纤维的强度和平整度的同时不能有丝毫的瑕疵，否则将会影响到机芯的工作与美观。