Koolstofnanobuisjes kunnen worden omschreven als grafeencilinders op nanoschaal (gevormd door een grafietvel met een dikte van één atoom op te krullen), waarvan de uiteinden worden afgesloten door een half fullereenmolecuul. Als lid van de koolstofmateriaalfamilie hebben koolstofnanobuisjes een hoge treksterkte, lage dichtheid, goede chemische stabiliteit en milieustabiliteit, en een hoge thermische en elektrische geleidbaarheid. Deze goede eigenschappen maken ze geschikt voor geleidende, elektromagnetische, microgolfabsorptie, composietmaterialen met hoge sterkte, elektronische batterijadditieven, supercondensatoren of batterijelektroden, brandstofcelkatalysatoren, transparante geleidende films, veldemissiedisplays en andere velden. Het samenstellen ervan tot macroscopische materialen, zoals vezels en films, is bevorderlijk voor het ontwikkelen van macroscopische prestaties met behoud van hun uitstekende microscopische prestaties, wat de grootschalige toepassing van koolstofnanobuisjes in sensoren aanzienlijk bevordert, ruimtevaart en andere velden.
Koolstofnanobuisvezels (CNT-vezel) en films (CNT-film) Samengesteld uit een groot aantal koolstofnanobuisjes kunnen de uitstekende prestaties van koolstofnanobuisjes op macroscopische schaal beter weerspiegelen, en zijn structurele en functionele materialen met een groot toepassingspotentieel in de toekomst. In de afgelopen jaren is een groot aantal nieuwe materialen met koolstofnanobuisvezels of films als de belangrijkste componenten continu ontwikkeld. Ze zijn op grote schaal gebruikt in sensoren, supercondensatoren, batterijen, flexibele displays, biogeneeskunde en andere velden en hebben een zeer hoge commerciële waarde.