ساختار یک بعدی لوله کربن تک دیواره خواص الکتریکی و نوری عالی را به ارمغان می آورد. پیوند کووالانسی CC که لوله کربن تک دیواره ای را تشکیل می دهد یکی از قوی ترین پیوندهای کووالانسی شناخته شده است ، بنابراین نانولوله های کربن از ویژگی های مکانیک بسیار خوبی برخوردار هستند. در عین حال ، پایداری شیمیایی آن ، قطر کوچک و سطح سطح خاص بالا ، طیف گسترده ای از برنامه ها را فراهم می کند.

نانولوله های کربن تک دیوار می توانند استحکام مواد را بهبود بخشیده و هدایت الکتریکی را تقویت کنند. در مقایسه با مواد افزودنی سنتی ، مانند نانولوله های کربن چند دیوار ، فیبر کربن و بیشتر انواع سیاه کربن ، مقدار بسیار کمی از نانولوله های کربن تک دیواره اضافه شده می تواند عملکرد مواد را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.

برخی از پیش بینی های صنعتی مبتنی بر نانولوله های کربن تک دیواره در بازار وجود دارد که به راحتی قابل استفاده در باتری ها ، مواد کامپوزیت ، پوشش ها ، الاستومرها و صنایع پلاستیک هستند.

نانولوله های کربن تک دیوار (SWCNT) دارای نانوساختارهای یک بعدی منحصر به فرد و خصوصیات عالی نوری هستند و به طور گسترده در ساخت دیودها ، ترانزیستورهای اثر میدانی ، سنسورها ، دستگاههای فتوولتائیک و غیره مورد استفاده قرار می گیرند.