焦炭的最初定义为生产电石灯的矿渣，随后扩展到了对所有含碳物质高温裂解后得到的矿渣的定义，因此有石油焦炭、沥青焦炭等。含沥青的煤粉加湿后，在高温炉中缺氧加热到700～1000℃，质量比的20%～30%变为气体排放出来，经过复杂的提纯工艺后，该气体主要组分为H2、CH4、CO；剩余的矿渣中，90%为碳，氢为1%，氧、氮合起来为4%，灰分5%，其燃烧热为29～33MJ/kg。冶金焦中碳含量更高、灰分含量更少，是从所谓硬炭中提炼出来的。作为石化产业副产品的焦炭和沥青由于灰分含量更少而更为珍贵。另外，必要时可以将焦炭在1000～1400℃范围内煅烧以除去挥发性杂质。

  早在1896年美国Niagara生产的Acheson石墨可以充分地说明碳石墨化或碳纤维的生产工艺。将砂子和焦炭粉或无烟煤混合置于两个难熔电极之间，通入数千安培电流24h，杂质被排除。石墨微晶生成，然后将该产物研磨成粉，在一定压力下利用富碳结材料如沥青压制、成型，最后再通过缓慢加热将黏结材料石墨化。为了充分石墨化及提高电导率，有时需要进一步加热提高工艺温度。
  

  焦炭是碳纤维的原料，将焦炭研磨到所需粒度，与其他炭粉(天然石墨、炭黑、无烟煤)混合，利用沥青等作为胶黏剂并挤压成型。首先在1000～1200℃炭化胶黏剂，然后在2500～3000℃石墨化。碳纤维可以通过机械加工获得任何复杂的形状，冶金炉石墨电极达数吨重根据生产工艺及条件的不同，碳纤维的空隙率、结晶化程度以及晶粒大小变化范围很大。其物理性质与石墨单晶也有区别，由于成型过程中的挤压，碳纤维往往也呈现一定的各向异性。