L'estructura única dels nanotubs de carboni determina que tingui moltes propietats físiques i químiques especials.Els enllaços covalents C = C que formen els nanotubs de carboni són els enllaços químics més estables de la natura, de manera que els nanotubs de carboni tenen propietats mecàniques molt excel·lents.Els càlculs teòrics mostren que els nanotubs de carboni tenen una resistència extremadament alta i una gran tenacitat.El valor teòric estima que el mòdul de Young pot arribar a 5TPa.

L'excel·lent conductivitat dels nanotubs de carboni el fa adequat per a recobriments antiestàtics, polímers conductors, cautxús i lots mestres de plàstic conductor.La resistència a la tracció dels nanotubs de carboni en la direcció axial és 100 vegades la de l'acer, mentre que el pes és només 1 / el pes de l'acer.6. Es pot utilitzar en matriu polimèrica per formar materials compostos reforçats, etc.

L'estructura nano buida única dels nanotubs de carboni, que té una distribució adequada de la mida de porus, una estructura i una morfologia úniques i estables, especialment les propietats superficials, es poden modificar per diferents mètodes segons les necessitats de les persones, fent-lo adequat com a nou portador de catalitzador.