Oglekļa nanocauruļu unikālā struktūra nosaka, ka tai piemīt daudzas īpašas fizikālās un ķīmiskās īpašības.C = C kovalentās saites, kas veido oglekļa nanocaurules, ir visstabilākās ķīmiskās saites dabā, tāpēc oglekļa nanocaurulēm ir ļoti izcilas mehāniskās īpašības.Teorētiskie aprēķini liecina, ka oglekļa nanocaurulēm ir ārkārtīgi augsta izturība un liela stingrība.Teorētiskā vērtība lēš, ka Younga modulis var sasniegt 5TPa.

Lieliskā oglekļa nanocauruļu vadītspēja padara to piemērotu antistatiskiem pārklājumiem, vadošiem polimēriem, gumijām un vadošām plastmasas galvenajām partijām.Oglekļa nanocauruļu stiepes izturība aksiālā virzienā ir 100 reizes lielāka nekā tēraudam, savukārt svars ir tikai 1 / no tērauda svara.6. To var izmantot polimēru matricā, lai veidotu pastiprinātus kompozītmateriālus un tā tālāk.

Oglekļa nanocauruļu unikālo nano dobo struktūru, kurai ir piemērots poru izmēra sadalījums, unikāla un stabila struktūra un morfoloģija, īpaši virsmas īpašības, var modificēt ar dažādām metodēm atbilstoši cilvēku vajadzībām, padarot to piemērotu kā jaunu katalizatora nesēju.