沥青碳(石墨)纤维的结构和性能与沥青纤维的结构和性能密切相关，沥青纤维越细，碳纤维拉伸强度越高；纤维直径的细度和纺丝温度、压力、卷绕速度、牵伸比有关。为优化纺丝温度，特建立了两种方法：一是采用自制简易针入度-可纺性测定仪，准确测出沥青的软化点和拉丝性能；二是采用热台偏光显微镜观察可纺沥青(中间相含量为99.9%)热状态下的流变性能，通过所获沥青流变性能的若干信息决定的纺丝温度。
  在370℃温度下，沥青流动性能，采用此温度进行纺丝，可获得直径细而均匀的沥青纤维。纺丝压力、卷绕速度、牵伸比经单孔纺丝机择优选出条件。例如，我们经上述方法选出通用级沥青，纺丝温度307℃，压力0.35MPa、卷绕速度731m·min，牵伸比707时，获得纤维直径为9.4μm，碳丝直径为8.9μm，碳丝拉伸强度为1032MPa的制品；选用中间相含量为99.9%、软化点为280℃的中间相沥青，在优化的纺丝温度为380℃，卷绕速度600m·min，牵伸比为1399时，获得直径为12.3μm的沥青纤维，经热处理后制备出直径为10.4μm、强度3.4GPa、模量898GPa、断裂伸长0.38%、纤维横断面结构为洋葱皮及洋葱皮一辐射混合型结构。
  另外还发现，高温低压纺制的沥青纤维碳化后常为洋葱皮结构(拉伸强度2.88GPa，拉伸模量584GPa)，低温高压纺制的沥青纤维碳化后易获放射状结构(抗伸强2.49GPa，拉伸模量430GPa)，碳纤维的拉伸强度前者大于后者。这些结果有力地说明纤维断面的结构除取决于喷丝板结构外，还能利用纺丝工艺条件进行调控。