La struttura unica dei nanotubi di carbonio determina che ha molte proprietà fisiche e chimiche speciali.I legami covalenti C = C che costituiscono i nanotubi di carbonio sono i legami chimici più stabili in natura, quindi i nanotubi di carbonio hanno proprietà meccaniche molto eccellenti.I calcoli teorici mostrano che i nanotubi di carbonio hanno una resistenza estremamente elevata e una grande tenacità.Il valore teorico stima che il modulo di Young possa raggiungere i 5TPa.

L'eccellente conduttività dei nanotubi di carbonio lo rende adatto per rivestimenti antistatici, polimeri conduttivi, gomme e masterbatch plastici conduttivi.La resistenza alla trazione dei nanotubi di carbonio in direzione assiale è 100 volte quella dell'acciaio, mentre il peso è solo 1/del peso dell'acciaio.6. Può essere utilizzato nella matrice polimerica per formare materiali compositi rinforzati e così via.

L'esclusiva struttura nano cava dei nanotubi di carbonio, che ha un'adeguata distribuzione delle dimensioni dei pori, struttura e morfologia uniche e stabili, in particolare proprietà superficiali, può essere modificata con metodi diversi in base alle esigenze delle persone, rendendola adatta come nuovo catalizzatore.