Tabung nano karbon memiliki kekuatan dan elastisitas ideal yang sangat tinggi, serta memiliki modulus material tertinggi yang diketahui. Ia tidak hanya memiliki sifat yang melekat pada serat karbon, tetapi juga memiliki konduktivitas listrik dan termal dari bahan logam, ketahanan panas dan korosi dari bahan keramik, kelembutan dan rajutan serat tekstil, dan kemudahan pemrosesan bahan polimer.

Penerapan tabung nano karbon berdinding banyak:
Komponen nanoelektronik
Bahan komposit polimer multifungsi (pelindung penyerap gelombang, konduktivitas termal, penguatan, konduktivitas listrik, dll.)
Bahan penyimpan hidrogen
Bahan katalis
Kapasitor super
Sensor, dll.