חדירות האוויר של נייר סיבי פחמן עולה עם עליית העובי. חדירות האוויר של נייר סיבי פחמן בעובי של 110μm היא 3.5 שניות; כאשר העובי שלו הוא 170 מיקרומטר, חדירות האוויר הופכת ל-8.5 שניות, וחדירותו של האוויר יורדת בכמעט 60%. זה מראה שהעובי של נייר סיבי פחמן הוא פרמטר חשוב המשפיע על החדירות שלו. הסיבה לכך היא שכאשר העובי של נייר סיבי פחמן גדל, הנקבוביות גדלות, ומכיוון שנייר סיבי הפחמן מכיל מספר חלקים כגון סיבי פחמן, פחמן שרף ונקבוביות, יצירת הנקבוביות מורכבת. לכן, שיעור צמיחת הנקבוביות שונה משיעור צמיחת העובי, ורוב פרופורציות צמיחת הנקבוביות גדולות יותר. למרות שצפיפות הנפח זהה, מבנה התעלה של נייר סיבי פחמן עבה ונייר סיבי פחמן דק הוא בעצם זהה, אך התעלה לחדירת גז לנייר סיבי פחמן עבה מתארכת, וגם עקמומיות התעלה עשויה לגדול.
