木质素基碳纤维的研究与开发目前仍然面临着许多挑战，如满足碳纤维制备要求的“三高”（高纯度、高分子量和高碳含量）（木质素磺酸钠）木质素原料的供应体系尚未形成，木质素自身纺丝成型极其困难。木质素是一种三维网状的无定型聚合物，分子量较低且分布很宽，在纺丝过程中难以承受较大的牵伸张力，通常只能制得直径较粗、取向较低的木质素原丝。
木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁，在木本植物中，木质素含量为25%，仅次于纤维素。木质素的结构复杂多变，至今还没有得到完整的天然木质素结构，（木质素磺酸盐）木质素主要由苯基丙烷基团通过碳碳键和醚键连接成无定型三维网状结构，基本单元主要有三种：对羟基苯基木质素（香豆醇）、愈创木基木质素（松柏醇）、紫丁香基木质素（芥子醇）。
优点:
1.
来源广泛，可再生，价格稳定、低廉，每年仅造纸业提供的木质素就超过了 2500万t
2.
含碳量高、多芳环结构以及高达 60%的含碳量，（木质素磺酸盐）能提高最终的碳纤维得率。
3.
碳化过程几乎不会产生有毒气体
缺点
1.
结构复杂，杂质较多，提纯繁琐
2.
加工成的纤维时容易产生孔洞（木质素磺酸镁）
3 .
