Ühemõõtmeliste nanomaterjalide tüüpilise esindajana ei oma räni nanojuhtmed mitte ainult pooljuhtide eriomadusi, vaid neil on ka erinevad füüsikalised omadused, nagu väljaemissioon, soojusjuhtivus ja nähtav fotoluminestsents, mis erinevad räni puistematerjalidest.Neid kasutatakse nanoelektroonikaseadmetes ja optoelektroonikas.Seadmetel ja uutel energiaallikatel on tohutu potentsiaalne rakendusväärtus.Veelgi olulisem on see, et räni nanojuhtmetel on suurepärane ühilduvus olemasolevate ränitehnoloogiatega ja seega on neil suur tururakenduspotentsiaal.Seetõttu on räni nanojuhtmed uus materjal, millel on ühemõõtmeliste nanomaterjalide valdkonnas suur kasutuspotentsiaal.

Räni nanojuhtmetel on palju eeliseid, nagu keskkonnasõbralikkus, biosobivus, lihtne pinna modifitseerimine ja ühilduvus pooljuhtide tööstusega.

Räni nanojuhtmed on pooljuhtbiosensorite jaoks olulised materjalid.Olulise ühemõõtmeliste pooljuht-nanomaterjalide klassina on räni nanojuhtmetel oma ainulaadsed optilised omadused, nagu fluorestsents ja ultraviolettkiirgus, elektrilised omadused, nagu väljaemissioon, elektronide transport, soojusjuhtivus, kõrge pinnaaktiivsus ja kvantkinnitusefektid.Nanoseadmetel, nagu suure jõudlusega väljatransistorid, üheelektroonilised detektorid ja väljaheite kuvaseadmed, on head kasutusvõimalused.
Ränist nanojuhtmeid on laialdaselt uuritud ka liitiumioonakude, termoelektriliste, fotogalvaaniliste, nanojuhtmete akude ja püsimälu jaoks.