Jednowymiarowa struktura jednościennej rurki węglowej przynosi doskonałe właściwości elektryczne i optyczne. Kowalentne wiązanie CC, które stanowi jednościenną rurkę węglową, jest jednym z najsilniejszych znanych kowalencyjnych wiązań, więc nanorurki węglowe mają doskonałą charakterystykę mechaniki. Jednocześnie jego stabilność chemiczna, mała średnica i powierzchnia wysokiej właściwej zapewniają szeroki zakres zastosowań.

Jedno ściany nanorurki węglowe mogą poprawić wytrzymałość materiału i zwiększyć przewodność elektryczną. W porównaniu z tradycyjnymi dodatkami, takimi jak wielościenne nanorurki węglowe, włókno węglowe i większość rodzajów węgla, bardzo niewielka ilość dodanych jednościennych nanorurek węglowych może znacznie poprawić wydajność materiału.

Na rynku istnieją pewne predyspergacje przemysłowe oparte na jednościennych nanorurkach węglowych, które są łatwe w obsłudze i szeroko stosowane w bateriach, materiałach kompozytowych, powłokach, elastomerach i branż tworzyw sztucznych.

Jednościenne nanorurki węglowe (SWCNT) mają unikalne jednowymiarowe nanostruktury i doskonałe właściwości optoelektroniczne i są szeroko stosowane w konstrukcji diod, tranzystory w terenie, czujniki, urządzenia fotowoltaiczne itp.