Struktura unike e nanotubave të karbonit përcakton se ka shumë veti të veçanta fizike dhe kimike.Lidhjet kovalente C = C që përbëjnë nanotubat e karbonit janë lidhjet kimike më të qëndrueshme në natyrë, kështu që nanotubat e karbonit kanë veti mekanike shumë të shkëlqyera.Llogaritjet teorike tregojnë se nanotubat e karbonit kanë forcë jashtëzakonisht të lartë dhe qëndrueshmëri të madhe.Vlera teorike vlerëson se moduli i Young mund të arrijë 5TPa.

Përçueshmëria e shkëlqyer e nanotubave të karbonit e bën atë të përshtatshëm për veshje antistatike, polimere përçuese, goma dhe tufa kryesore plastike përçuese.Rezistenca në tërheqje e nanotubave të karbonit në drejtimin boshtor është 100 herë më e madhe se ajo e çelikut, ndërsa pesha është vetëm 1/pesha e çelikut.6. Mund të përdoret në matricën polimer për të formuar materiale kompozite të përforcuara etj.

Struktura unike nano e zbrazët e nanotubave të karbonit, e cila ka një shpërndarje të përshtatshme të madhësisë së poreve, strukturë dhe morfologji unike dhe të qëndrueshme, veçanërisht vetitë e sipërfaqes, mund të modifikohet me metoda të ndryshme sipas nevojave të njerëzve, duke e bërë atë të përshtatshëm si një bartës i ri katalizator.