โครงสร้างหนึ่งมิติของท่อคาร์บอนผนังเดียวทำให้มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าและแสงที่ดีเยี่ยมพันธะโควาเลนต์แบบ CC ที่ก่อตัวเป็นท่อคาร์บอนที่มีผนังชั้นเดียวเป็นหนึ่งในพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งที่สุดที่รู้จัก ดังนั้นท่อนาโนคาร์บอนจึงมีลักษณะทางกลศาสตร์ที่ดีเยี่ยมในขณะเดียวกัน ความเสถียรทางเคมี เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก และพื้นที่ผิวจำเพาะสูงทำให้ใช้งานได้หลากหลาย

ท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังชั้นเดียวสามารถปรับปรุงความแข็งแรงของวัสดุและเพิ่มการนำไฟฟ้าได้เมื่อเทียบกับสารเติมแต่งแบบดั้งเดิม เช่น ท่อนาโนคาร์บอนผนังหลายชั้น คาร์บอนไฟเบอร์ และคาร์บอนแบล็กส่วนใหญ่ ท่อนาโนคาร์บอนผนังเดียวจำนวนเล็กน้อยที่เติมลงไปสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุได้อย่างมาก

มีความโน้มเอียงทางอุตสาหกรรมบางอย่างที่ใช้ท่อนาโนคาร์บอนผนังชั้นเดียวในท้องตลาด ซึ่งง่ายต่อการจัดการและใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ วัสดุคอมโพสิต สารเคลือบ อิลาสโตเมอร์ และพลาสติก

ท่อนาโนคาร์บอนผนังชั้นเดียว (SWCNT) มีโครงสร้างนาโนหนึ่งมิติที่ไม่เหมือนใครและมีคุณสมบัติทางออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ยอดเยี่ยม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างไดโอด ทรานซิสเตอร์ภาคสนาม เซ็นเซอร์ อุปกรณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ฯลฯ