納米活性碳纖維在催化劑領域的研究工作起步較晚，但發展比較迅速。在不到20年的時間里，可以應用活性碳類催化劑的所有反應類型，納米活性碳纖維幾乎全部有所涉及。而且在可應用碳催化劑的絕大多數反應中，納米活性碳纖維優于活性炭類催化劑。由于納米活性碳纖維自身的形態特點，使納米活性碳纖維在現有的反應器條件下，工業化較為困難。但是，隨著研究工作的進步，必然會使這一問題得到解決。 

作為催化劑載體的納米活性碳纖維具有高比表面積與良好的熱導性能，用于催化劑的分散，即可增大活性相的作用。納米活性碳纖維尤其適用于放熱劇烈的反應。納米活性碳纖維屬亂層，在金屬微晶與納米活性碳纖維表面緊密接觸的過程，是離域的π電子的作用。這種金屬-載體會影響催化劑的吸附機理和吸附量，乃至納米活性碳纖維與金屬的相互作用使之在表面存在大量的含氧基團，因極性不同，能力也有差別，會與分散在表面上的金屬產生強弱不同的相互作用。因此，表面處理方法、活化方式可調變納米活性碳纖維表面的種類與分布，進而調節納米活性碳纖維與金屬的功能以獲得性能良好的催化劑。

在將納米活性碳纖維與催化劑黏合后，纖維將具有應力，由此可以提高催化劑的強度。納米活性碳纖維作為助催化劑，適用于多種化學催化反應，如用于丙烯水合生產異丙醇時，反應使用的是改性沸石分子篩催化劑，由于反應強烈放熱，易于“飛溫”而使反應失敗，活性碳纖維具有與分子篩相近的分子構型，由于微孔結構合耐高溫性，在向分子篩中加入活性碳纖維后，在同樣的操作條件下，反應易于控制，且不再有“飛溫”現象發生，產率也獲得提高。