本发明提供了一种高导热碳纤维复合材料。本发明提供的高导热碳纤维复合材料利用碳纤维优异的轴向导热性能，重点改善了复合材料厚度方向上导热系数低的问题，增强了复合材料三维方向上的导热性。本发明通过面层和芯层的夹心结构的设置，通过层间界面改性引入高导热层，进而提高了层间导热性。根据实施例的实验结果可知，本发明提供的高导热碳纤维复合材料的导热系数为10～80W/m·K，远远高于现有技术中的0.7～1.0W/m·K。