Η μονοδιάστατη δομή του σωλήνα άνθρακα με ένα τοίχωμα φέρνει εξαιρετικές ηλεκτρικές και οπτικές ιδιότητες. Ο ομοιοπολικός δεσμός CC που αποτελεί τον σωλήνα άνθρακα με ένα τοίχωμα είναι ένας από τους ισχυρότερους γνωστούς ομοιοπολικούς δεσμούς, έτσι ώστε οι νανοσωλήνες άνθρακα να έχουν εξαιρετική μηχανική χαρακτηριστική. Ταυτόχρονα, η χημική σταθερότητα, η μικρή διάμετρο και η υψηλή ειδική επιφάνεια παρέχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.

Οι νανοσωλήνες άνθρακα με ένα τοίχωμα μπορούν να βελτιώσουν την αντοχή του υλικού και να ενισχύσουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά πρόσθετα, όπως οι νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλών τοιχωμάτων, οι ίνες άνθρακα και οι περισσότεροι τύποι μαύρου άνθρακα, η πολύ μικρή ποσότητα νανοσωλήνων άνθρακα με ένα τοίχωμα που προστίθεται μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση του υλικού.

Υπάρχουν κάποιες βιομηχανικές προδιαγραφές που βασίζονται σε νανοσωλήνες άνθρακα με ένα τοίχωμα στην αγορά, οι οποίες είναι εύκολο να χειριστούν και χρησιμοποιούνται ευρέως σε μπαταρίες, σύνθετα υλικά, επικαλύψεις, ελαστομερή και βιομηχανίες πλαστικών.

Οι νανοσωλήνες άνθρακα με ένα τοίχωμα (SWCNT) έχουν μοναδικές μονοδιάστατες νανοδομές και εξαιρετικές οπτοηλεκτρονικές ιδιότητες και χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή διόδων, τρανζίστορ πεδίου, αισθητήρες, φωτοβολταϊκές συσκευές κ.λπ.