1、导电：碳纳米管具有一维中空管状结构，管壁由单层或多层石墨烯片围成，管径为纳米级，管长为微米级，长径比巨大，其性质会因石墨烯片的卷曲方式不同而发生变化，体现金属性或半导体性质。
2、超强抗拉：碳纳米管具有优越的机械性能，抗拉强度50-200GPa，相当于钢的100倍，但比重只有钢的1/6，因而被称超级纤维；硬度与钻石相当，但柔韧性更强，可拉伸，其最大拉伸率高于任何金属；它还有很好的柔性、回弹性和抗畸变的能力。
3、导热：碳纳米管具有良好的导热性，轴向热导率为2000-3000W/mK，约为铜的10倍，钻石的3倍。
4、吸附：碳纳米管具有超大的比表面积，吸附性能强； 同时具有良好的电磁波吸收等性能。