Көміртекті нанотүтіктердің бірегей құрылымы оның көптеген ерекше физикалық және химиялық қасиеттері бар екенін анықтайды.Көміртекті нанотүтіктерді құрайтын C = C коваленттік байланыстар табиғаттағы ең тұрақты химиялық байланыстар болып табылады, сондықтан көміртекті нанотүтіктер өте тамаша механикалық қасиеттерге ие.Теориялық есептеулер көміртекті нанотүтіктердің өте жоғары беріктігі мен үлкен беріктігін көрсетеді.Теориялық мән Янг модулі 5TPa жетуі мүмкін деп есептейді.

Көміртекті нанотүтіктердің тамаша өткізгіштігі оны антистатикалық жабындарға, өткізгіш полимерлерге, резеңкелерге және өткізгіш пластиктің негізгі партияларына жарамды етеді.Көміртекті нанотүтіктердің осьтік бағытта созылу беріктігі болаттан 100 есе көп, ал салмағы болаттың салмағынан тек 1/2.6. Арматураланған композициялық материалдарды қалыптастыру үшін полимерлі матрицада және т.б.

Көміртекті нанотүтіктердің бірегей нано қуыс құрылымы, сәйкес келетін кеуек мөлшерінің таралуы, бірегей және тұрақты құрылымы мен морфологиясы, әсіресе беткі қасиеттері, адамдардың қажеттіліктеріне сәйкес әртүрлі әдістермен өзгертілуі мүмкін, бұл оны катализатордың жаңа тасымалдаушысы ретінде қолайлы етеді.