Los nanotubos presentan diámetros de nanometros y longitudes de micras e incluso milímetros, es decir, son miles o cientos de miles de veces más largos que anchos. Estas estructuras son capaces de resistir cien veces más por unidad de peso que el acero.

Por sus especiales propiedades de transporte electrónico, se pueden encontrar aplicaciones en dispositivos electrónicos basados en nanotubos de carbono. El grupo de Nanoestructuras de Carbono y Nanotecnología del Instituto de Carboquímica (Consejo Superior de Investigaciones Científicas) trabaja en transistores de efecto de campo basados en nanotubos de carbono.

Otras propiedades interesantes son su baja densidad y su alta área superficial. Por ello son muy buenos para la fabricación de materiales compuestos, debido a que los nanotubos tienen prestaciones mecánicas formidables, no igualadas por ninguna fibra conocida. Si se mezclan ciertos polímeros con nanotubos de carbono, la interacción a nivel molecular del polímero y el nanotubo hace que el material resultante sea completamente distinto a ambos. Encontramos otras aplicaciones, ya comerciales, en bicicletas o en raquetas, en componentes para la industria aeroespacial o en automoción.