ნახშირბადის ნანომილების უნიკალური სტრუქტურა განსაზღვრავს, რომ მას აქვს მრავალი განსაკუთრებული ფიზიკური და ქიმიური თვისება.C = C კოვალენტური ბმები, რომლებიც ქმნიან ნახშირბადის ნანომილებს, არის ყველაზე სტაბილური ქიმიური ბმები ბუნებაში, ამიტომ ნახშირბადის ნანომილებს აქვთ ძალიან შესანიშნავი მექანიკური თვისებები.თეორიული გამოთვლები აჩვენებს, რომ ნახშირბადის ნანომილებს აქვთ ძალიან მაღალი სიმტკიცე და დიდი სიმტკიცე.თეორიული მნიშვნელობა აფასებს, რომ იანგის მოდული შეიძლება მიაღწიოს 5TPa-ს.

ნახშირბადის ნანომილების შესანიშნავი გამტარობა მას შესაფერისს ხდის ანტისტატიკური საფარისთვის, გამტარი პოლიმერების, რეზინისა და გამტარ პლასტმასის ძირითადი პარტიებისთვის.ღერძული მიმართულებით ნახშირბადის ნანომილების დაჭიმვის სიმტკიცე 100-ჯერ აღემატება ფოლადს, ხოლო წონა მხოლოდ 1/ფოლადის წონაა.6. ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას პოლიმერულ მატრიცაში გამაგრებული კომპოზიციური მასალების შესაქმნელად და ა.შ.

ნახშირბადის ნანომილების უნიკალური ნანო ღრუ სტრუქტურა, რომელსაც აქვს ფორების ზომების შესაბამისი განაწილება, უნიკალური და სტაბილური სტრუქტურა და მორფოლოგია, განსაკუთრებით ზედაპირის თვისებები, შეიძლება შეიცვალოს სხვადასხვა მეთოდით ხალხის საჭიროებების შესაბამისად, რაც მას შესაფერისს გახდის კატალიზატორის ახალ მატარებლად.