Membranas de carbono (MC) podem ser preparadas a partir da pirólise de polímeros, e elas são ideais para separação de gases em condições de alta pressão, por apresentarem elevadas seletividades e resistência mecânica. Uma das principais limitações para o desenvolvimento desta tecnologia é a falta de informações sobre o mecanismo de formação da membrana durante a etapa de pirólise, que seriam de grande importância para melhor entendimento do processo. Neste trabalho serão apresentados resultados da síntese e caracterização de MC a partir da pirólise da poli(éter imida), e simulações de dinâmica molecular, para investigar o mecanismo de transformação do material polimérico em carbonáceo. Os resultados encontrados na caracterização das MC sintetizadas estão de acordo com os obtidos nas simulações, evidenciando a formação de uma MC predominantemente amorfa, contendo pequenos planos de estrutura grafítica interconectados a partir do rearranjo dos radicais livres formados durante a pirólise.