CNT có mô đun đàn hồi, độ bền và tính đàn hồi cao, cho nên chúng có thể làm vật liệu gia cƣờng lí tƣởng cho lớp vật liệu nano-composite.
Các nghiên cứu gần đây còn chỉ ra rằng CNT có thể làm chậm sự phát triển các vết nứt theo phƣơng thẳng đứng do chúng tạo đƣợc các liên kết giữa các mặt của vết nứt. Ngoài việc đƣợc sử dụng nhƣ là sợi carbon thông thƣờng để gia cƣờng cho vật liệu polymer tạo ra vật liệu nanocomposite tiên tiến, CNT còn có thể đƣợc dùng để cải thiện các đặc tính bề mặt và giữa các lớp trong kết cấu của các vật liệu composite phổ biến hiện nay.
Đặc tính điện và điện tử của CNT đã thu hút đƣợc nhiều sự chú ý của các nhà vật lí và thiết kế điện tử vi mạch. Nhờ vào hình dạng ống, các electron tự do có thể di chuyển trong ống mà không chịu sự tán xạ electron. Sự tán xạ electron là nguyên nhân gây ra sự phát nhiệt thƣờng thấy ở chất bán dẫn và kim loại. Nói cách khác, CNT có khả năng dẫn điện với hiệu suất cao vì ít phát nhiệt. Trong kĩ thuật vi mạch điện tử, kích thƣớc giới hạn của mạch silicon là 180 nm và đây cũng là kích thƣớc giới hạn trong kĩ thuật làm chip. Tuy nhiên, 180 nm vẫn là kích thƣớc còn rất lớn so với đƣờng kính vài nm của CNT, ở kích thƣớc này CNT vẫn có thể tải điện mà ít bị phát nhiệt.
Ngoài ra, CNT có nhiều ứng dụng khác, chẳng hạn nhƣ dùng trong bộ cảm ứng để phát hiện ánh sáng, nhiệt, sóng điện từ hoặc những hóa chất độc hại với độ nhạy rất cao.