Süsiniknanotorude ainulaadne struktuur määrab, et sellel on palju erilisi füüsikalisi ja keemilisi omadusi. Süsiniknanotorusid moodustavad C = C kovalentsed sidemed on looduses kõige stabiilsemad keemilised sidemed, seega on süsiniknanotorudel väga head mehaanilised omadused. Teoreetilised arvutused näitavad, et süsinik-nanotorudel on äärmiselt suur tugevus ja suur sitkus. Teoreetilise väärtuse hinnangul võib Youngi moodul ulatuda 5TPa-ni.

Süsiniknanotorude suurepärane juhtivus muudab selle sobivaks antistaatiliste katete, juhtivate polümeeride, kummide ja juhtivate plastide põhipartiide jaoks. Süsiniknanotorude tõmbetugevus aksiaalsuunas on 100 korda suurem terase omast, samas kui kaal on vaid 1 / terase kaal. 6. Seda saab kasutada polümeermaatriksis tugevdatud komposiitmaterjalide moodustamiseks ja nii edasi.

Süsiniknanotorude ainulaadset nano-õõnesstruktuuri, millel on sobiv pooride suuruse jaotus, ainulaadne ja stabiilne struktuur ja morfoloogia, eriti pinnaomadused, saab vastavalt inimeste vajadustele erinevatel meetoditel muuta, muutes selle sobivaks uueks katalüsaatorikandjaks.