Унікальная структура вугляродных нанатрубак вызначае, што яны валодаюць многімі асаблівымі фізічнымі і хімічнымі ўласцівасцямі.Кавалентныя сувязі C = C, якія складаюць вугляродныя нанатрубкі, з'яўляюцца найбольш стабільнымі хімічнымі сувязямі ў прыродзе, таму вугляродныя нанатрубкі валодаюць выдатнымі механічнымі ўласцівасцямі.Тэарэтычныя разлікі паказваюць, што вугляродныя нанатрубкі валодаюць надзвычай высокай трываласцю і вялікай трываласцю.Паводле ацэнак тэарэтычнага значэння, модуль Юнга можа дасягаць 5 ТПа.

Выдатная праводнасць вугляродных нанатрубак робіць іх прыдатнымі для антыстатычных пакрыццяў, токаправодных палімераў, каўчукаў і майстар-бачаў токаправоднага пластыка.Трываласць на расцяжэнне вугляродных нанатрубак у восевым кірунку ў 100 разоў перавышае трываласць сталі, у той час як вага складае ўсяго 1 / вага сталі.6. Ён можа быць выкарыстаны ў палімернай матрыцы для фарміравання армаваных кампазітных матэрыялаў і гэтак далей.

Унікальная нанаполая структура вугляродных нанатрубак, якая мае адпаведнае размеркаванне пор па памерах, унікальную і стабільную структуру і марфалогію, асабліва ўласцівасці паверхні, можа быць зменена рознымі метадамі ў адпаведнасці з патрэбамі людзей, што робіць яе прыдатнай у якасці новага носьбіта каталізатара.