Električne lastnosti
P elektroni ogljikovih atomov v CNT tvorijo obsežne delokalizirane π vezi. Zaradi znatnega učinka konjugacije imajo ogljikove nanocevke nekatere edinstvene električne lastnosti.
CNT imajo eno{0}}dimenzionalno votlo cevasto strukturo, pri čemer so stene cevi sestavljene iz ene ali več plasti grafenskih plošč. Premer cevi je na nanometrski lestvici, dolžina pa na mikrometrski lestvici, kar ima za posledico ogromno razmerje stranic. Njihove lastnosti se razlikujejo glede na način, kako so grafenske plošče zvite in kažejo kovinske ali polprevodniške lastnosti.
Mehanske lastnosti
Ker ogljikovi atomi v CNT sprejmejo hibridizacijo sp2, je v primerjavi s hibridizacijo sp3 orbitalna komponenta s pri hibridizaciji sp2 večja, kar daje ogljikovim nanocevkam visok modul in visoko trdnost.
CNT imajo odlične mehanske lastnosti. Njihova natezna trdnost doseže 50-200 GPa, kar je 100-krat več kot pri jeklu, medtem ko je njihova gostota le 1/6 gostote jekla, kar je vsaj za red velikosti več kot pri običajnih grafitnih vlaknih. Njihov elastični modul lahko doseže 1 TPa, kar je primerljivo z diamantom in približno 5-krat večjim od jekla.
Toplotna prevodnost
CNT imajo odlične lastnosti prenosa toplote. Zaradi zelo velikega razmerja stranic imajo CNT visoko zmogljivost izmenjave toplote vzdolž svoje dolžine, vendar relativno nižjo zmogljivost izmenjave toplote pravokotno na njihov premer. Z ustrezno orientacijo lahko ogljikove nanocevke sintetiziramo v zelo anizotropne toplotno prevodne materiale.
Adsorpcijske lastnosti
CNT imajo izjemno veliko specifično površino in močno adsorpcijsko sposobnost; imajo tudi dobre lastnosti absorpcije elektromagnetnega valovanja.
