Wysokie przewodnictwo elektryczne i cieplne – rurki nanowęglowe świetnie sprawdzają się jako przewodniki i półprzewodniki. W porównaniu z przewodami metalowymi, nanorurki mogą przewodzić prąd o tysiąckrotnie większym natężeniu przy tej samej masie, a jako przewodnik ciepła, nanorurki mają lepsze przewodnictwo niż przykładowo miedź.
Elastyczność i wytrzymałość na rozciąganie – nanorurki węglowe to obecnie jeden z najbardziej wytrzymałych materiałów jakie znamy. Pojedyncza nanorurka może zostać rozciągnięta o 40%, to dziesięciokrotnie więcej niż w przypadku wysokiej klasy włókien węglowych.
Hydrofobowość – nanorurki wykazują właściwości hydrofobowe, dzięki czemu mogą “odpychać” wodę oraz inne ciecze, a do tego są odporne na działania korozyjne.
Transparentność – nanorurki jednościenne posiadają wysoką przepuszczalność światła białego.