A estrutura única dos nanotubos de carbono determina que ten moitas propiedades físicas e químicas especiais. Os enlaces covalentes C = C que forman nanotubos de carbono son os enlaces químicos máis estables na natureza, polo que os nanotubos de carbono teñen moi excelentes propiedades mecánicas. Os cálculos teóricos demostran que os nanotubos de carbono teñen unha forza extremadamente alta e unha gran dureza. O valor teórico estima que o módulo de Young pode chegar a 5TPA.

A excelente condutividade dos nanotubos de carbono fai que sexa adecuado para revestimentos antiestáticos, polímeros condutores, caucho e lotes de mestre de plástico condutores. A resistencia á tracción dos nanotubos de carbono na dirección axial é 100 veces a do aceiro, mentres que o peso é só de 1 / o peso do aceiro. 6. Pódese usar na matriz de polímeros para formar materiais compostos reforzados e así por diante.

A única estrutura oca nano de nanotubos de carbono, que ten unha distribución adecuada do tamaño dos poros, unha estrutura e morfoloxía única e estables, especialmente as propiedades da superficie, poden modificarse por diferentes métodos segundo as necesidades das persoas, tornándoa como un novo portador de catalizadores.