Dvoustěnné uhlíkové nanotrubice jsou bezešvé duté nanotrubice vytvořené stočením dvou vrstev grafenových plátů.Jeho struktura je mezi jednostěnnými a vícestěnnými uhlíkovými nanotrubičkami a má většinu jejich vlastností.

DWNT lze použít jako plynový senzor, jako citlivý materiál pro detekci plynů, jako je H2, NH3, NO2 nebo O2 atd., používané v náročných technických aplikacích, jako jsou displeje s emisemi v poli a fotovoltaická zařízení.

Díky vyšší elektronické vodivosti mohou uhlíkové nanotrubice působit jako vodivé činidlo v lithiových bateriích, což je ekvivalentní roli „vodičů“ ve vodivé síti lithiových baterií.Uhlíková kapacita uhlíkových nanotrubic je mnohem větší než u tradičních uhlíkových materiálů, jako je přírodní grafit, umělý grafit a amorfní uhlík.Proto použití uhlíkových nanotrubic jako vodivé látky pro lithiové baterie může výrazně zvýšit kapacitu a životnost lithiových baterií., Uhlíkové nanotrubice mají elektrický dvouvrstvý efekt, který přispívá ke zlepšení výkonu baterie při vysoké rychlosti nabíjení a vybíjení.Zároveň je množství uhlíkových nanotrubic používaných v lithiových bateriích malé, což může snížit obsah vodivých činidel v lithiových bateriích.Jeho dobrá tepelná vodivost také přispívá k odvodu tepla během nabíjení a vybíjení baterie.