כנציג טיפוסי של ננו-חומרים חד-ממדיים, לננו-חוטי סיליקון יש לא רק את התכונות המיוחדות של מוליכים למחצה, אלא גם מראים תכונות פיזיקליות שונות כגון פליטת שדה, מוליכות תרמית ופוטו-luminescence גלוי השונות מחומרי סיליקון בתפזורת.הם משמשים במכשירים ננו-אלקטרוניים ובאופטו-אלקטרוניקה.למכשירים ולמקורות אנרגיה חדשים יש ערך יישום פוטנציאלי עצום.חשוב מכך, לננו-חוטי סיליקון יש תאימות מצוינת לטכנולוגיות סיליקון קיימות ולכן יש להם פוטנציאל יישום גדול בשוק.לכן, ננו-חוטי סיליקון הם חומר חדש עם פוטנציאל יישום גדול בתחום הננו-חומרים החד-ממדיים.

לחוטי סיליקון יש יתרונות רבים כמו ידידותיות לסביבה, תאימות ביולוגית, שינוי קל של פני השטח ותאימות לתעשיית המוליכים למחצה.

ננו-חוטי סיליקון הם חומרים חשובים עבור חיישנים ביולוגיים מוליכים למחצה.כמחלקה חשובה של ננו-חומרים מוליכים למחצה חד-ממדיים, לננו-חוטי סיליקון יש תכונות אופטיות ייחודיות משלהם כגון פלואורסצנטי ואולטרה סגול, תכונות חשמליות כגון פליטת שדה, הובלת אלקטרונים, הולכה תרמית, פעילות פני שטח גבוהה והשפעות של כליאה קוונטית.למכשירי ננו כגון טרנזיסטורי אפקט שדה בעלי ביצועים גבוהים, גלאי אלקטרונים בודדים והתקני תצוגת פליטת שדה יש ​​סיכוי טוב ליישום.
ננו-חוטי סיליקון נחקרו רבות גם עבור יישומים בסוללות ליתיום-יון, תרמו-אלקטריות, פוטו-וולטאיות, סוללות ננו-חוטים וזיכרון לא נדיף.