Structura unică a nanotuburilor de carbon determină că are multe proprietăți fizice și chimice speciale.Legăturile covalente C = C care formează nanotuburile de carbon sunt cele mai stabile legături chimice din natură, astfel încât nanotuburile de carbon au proprietăți mecanice foarte excelente.Calculele teoretice arată că nanotuburile de carbon au o rezistență extrem de ridicată și o duritate mare.Valoarea teoretică estimează că modulul Young poate ajunge la 5TPa.

Conductivitatea excelentă a nanotuburilor de carbon îl face potrivit pentru acoperiri antistatice, polimeri conductivi, cauciucuri și loturile principale din plastic conductiv.Rezistența la tracțiune a nanotuburilor de carbon în direcția axială este de 100 de ori mai mare decât a oțelului, în timp ce greutatea este de numai 1 / greutatea oțelului.6. Poate fi folosit în matrice polimerică pentru a forma materiale compozite armate și așa mai departe.

Structura unică nanocav a nanotuburilor de carbon, care are o distribuție adecvată a dimensiunii porilor, o structură și morfologie unică și stabilă, în special proprietățile de suprafață, pot fi modificate prin diferite metode în funcție de nevoile oamenilor, făcându-l potrivit ca un nou purtător de catalizator.