نانولوله های کربنی تک جداره (SWCNT یا SWNT) همگی از اتم های کربن تشکیل شده اند.ساختار هندسی را می توان به عنوان یک لایه گرافن منفرد در نظر گرفت و ساختار ویژگی ها را تعیین می کند.بنابراین، نانولوله های کربنی تک جداره دارای خواص الکترونیکی، مکانیکی و مکانیکی عالی هستند.عملکرد، نانولوله های کربنی تک جداره نیز پایداری شیمیایی دارند.

لوله های کربنی تک جداره را می توان برای ابرخازن های با ظرفیت بالا استفاده کرد:

مقدار انرژی ذخیره شده در خازن دو لایه الکتریکی توسط سطح ویژه موثر صفحات الکترود خازن تعیین می شود.از آنجایی که نانولوله های کربنی تک جداره دارای بیشترین سطح ویژه و رسانایی خوب هستند، الکترود تهیه شده توسط نانولوله های کربنی می تواند ظرفیت خازن دو لایه الکتریکی را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

با توجه به ویژگی های ساختاری نانولوله های کربنی، جذب قابل توجهی به مایعات و گازها دارد.نانولوله‌های کربنی با استفاده از ویژگی‌های جذب فیزیکی یا جذب شیمیایی هیدروژن در موادی با سطح ویژه و ساختار منافذ، هیدروژن را ذخیره می‌کنند.