Struktur unik karbon nanotube menentukan bahwa ia memiliki banyak sifat fisik dan kimia khusus.Ikatan kovalen C=C yang menyusun karbon nanotube merupakan ikatan kimia yang paling stabil di alam, sehingga karbon nanotube memiliki sifat mekanik yang sangat baik.Perhitungan teoritis menunjukkan bahwa karbon nanotube memiliki kekuatan dan ketangguhan yang sangat tinggi.Nilai teoritis memperkirakan modulus Young dapat mencapai 5TPa.

Konduktivitas nanotube karbon yang sangat baik membuatnya cocok untuk lapisan anti-statis, polimer konduktif, karet, dan batch master plastik konduktif.Kekuatan tarik tabung nano karbon pada arah aksial adalah 100 kali lipat dari baja, sedangkan beratnya hanya 1/berat baja.6. Dapat digunakan dalam matriks polimer untuk membentuk bahan komposit yang diperkuat dan sebagainya.

Struktur berongga nano yang unik dari tabung nano karbon, yang memiliki distribusi ukuran pori yang sesuai, struktur dan morfologi yang unik dan stabil, terutama sifat permukaan, dapat dimodifikasi dengan metode yang berbeda sesuai dengan kebutuhan masyarakat, sehingga cocok sebagai pembawa katalis baru.