Уникалната структура на въглеродните нанотръби определя, че те имат много специални физични и химични свойства.Ковалентните връзки C = C, които изграждат въглеродните нанотръби, са най-стабилните химични връзки в природата, така че въглеродните нанотръби имат много отлични механични свойства.Теоретичните изчисления показват, че въглеродните нанотръби имат изключително висока якост и голяма издръжливост.Теоретичната стойност изчислява, че модулът на Йънг може да достигне 5TPa.

Отличната проводимост на въглеродните нанотръби го прави подходящ за антистатични покрития, проводящи полимери, каучуци и проводими пластмасови основни партиди.Якостта на опън на въглеродните нанотръби в аксиална посока е 100 пъти по-голяма от тази на стоманата, докато теглото е само 1 / теглото на стоманата.6. Може да се използва в полимерна матрица за формиране на подсилени композитни материали и т.н.

Уникалната нано куха структура на въглеродните нанотръби, която има подходящо разпределение на размера на порите, уникална и стабилна структура и морфология, особено свойства на повърхността, може да бъде модифицирана чрез различни методи според нуждите на хората, което я прави подходяща като нов носител на катализатор.