El PEEK reforzado con carbono es más rígido y algo más resistente que el PEEK normal, y presenta una temperatura de deflexión térmica bajo carga mucho más elevada, aunque es mucho menos dúctil.
El PEEK reforzado con carbono es un PEEK cargado con fibras de carbono cortadas (aproximadamente un 20 %), lo que lo hace aproximadamente 2,5 veces más rígido que el PEEK sin cargar y algo más resistente. La temperatura de deflexión térmica bajo carga aumenta de unos 152 °C a más de 300 °C, mientras que la temperatura de transición vítrea (143 °C) y el punto de fusión (343 °C) se mantienen iguales. La contrapartida es la ductilidad: el alargamiento desciende de aproximadamente el 45 % a alrededor del 2 %, por lo que las piezas son rígidas pero frágiles.
El PEEK reforzado con carbono es una buena opción para piezas estructurales rígidas destinadas a altas temperaturas y para utillaje.