與熱固性碳纖維復合材料不同，熱塑性碳纖維復合材料在樹脂基體、工藝流程和性能方面存在一定的差異。
　　
　　首先，熱固性碳纖維復合材料大多采用環(huán)氧樹脂等作為樹脂基體，而熱塑性碳纖維復合材料包括聚酰胺（PA）、聚醚醚酮（PEEK）、PPS、聚酰亞胺（PI）、聚醚酰亞胺（PAI）等，熱塑性樹脂不受儲存期限制、不需低溫貯存，具有良好的可循環(huán)性、可回收和重復利用。
　　
 
　　其次，熱塑性樹脂的成型過程主要是一個簡單的熔融和凝膠的過程，即將材料加熱到一定的熔點，然后凝固，待冷卻后就可以基本成型，如果需要，只要再次加溫就可以實現二次成型，這與熱固性碳纖維復合材料制品的成型只能是一次性的不同。
　　
　　再者，熱固性碳纖維復合材料在制作過程中發(fā)生的是化學反應，生產周期長達幾個小時，而熱塑性碳纖維復合材料的制作過程是一個相變過程，生產周期只需要幾分鐘到幾十分鐘。因為生產周期相對縮短很多，所以生產效率就會成倍提高，不僅可以實現批量生產，更有實現自動化連續(xù)生產的條件。
　　
　　不過，制作熱塑性碳纖維復合材料制品對工藝要求更高，例如，一般至少需要400℃以上的加工溫度，而普通的環(huán)氧碳纖維復合材料只需要200℃以上就可以實現。