单壁碳纳米管是好的复合材料增强剂，可将其优异的力学性能赋予复合材料，使复合材料表现出原本不具有的强度、韧性、弹性等。在纳米探针方面，碳纳米管可以用来制成分辨率更高、探测深度更大的扫描探针针尖。

碳纳米管高强度碳纤维材料，既具有碳素材料的特有本性，又具有金属材料的导电和导热性，陶瓷材料的耐热和耐腐蚀性，纺织纤维的可编织性，以及高分子材料的轻质、易加工性。将碳纳米管作为复合材料可以表现出良好的强度、弹性。

碳纳米管由于其突出的机械、电学以及光学性质受到了广泛关注。碳纳米管诸多重要性质主要由其管壁结构所决定，在制备过程中保证碳纳米管结构的均一性显得尤为重要。现有方法所制备的碳纳米管通常是碳纳米管的混合物，因此选择性合成结构单一的碳纳米管或者碳纳米管片段，成为了纳米碳材料和合成化学领域面临的一个重大挑战。基于合成化学的自下而上合成策略，通过从环对苯撑碳纳米环逐渐增长成碳纳米管，在控制碳纳米管纯度方面具有重要意义。

多壁碳纳米管具有比表面积高、碳相纯度高、超高长径比的特点。该多壁碳纳米管采用改性催化碳气相沉积法制得。该产品可广泛应用于防静电高分子材料、催化剂载体、锂电池导电胶、导热材料、机械增强材料等领域，且表现出优良的产品性能。此外还有双壁碳纳米管，双壁碳纳米管特点是直径小、结晶度高。该纳米管具有高的导电性。