ساختار یک بعدی لوله کربنی تک جداره خواص الکتریکی و نوری عالی را به ارمغان می آورد.پیوند کووالانسی CC که لوله کربنی تک جداره را تشکیل می‌دهد یکی از قوی‌ترین پیوندهای کووالانسی شناخته شده است، بنابراین نانولوله‌های کربنی ویژگی مکانیکی عالی دارند.در عین حال، پایداری شیمیایی، قطر کوچک و سطح ویژه بالا، طیف وسیعی از کاربردها را ارائه می دهد.

نانولوله های کربنی تک جداره می توانند استحکام مواد را بهبود بخشند و رسانایی الکتریکی را افزایش دهند.در مقایسه با افزودنی‌های سنتی، مانند نانولوله‌های کربنی چند جداره، فیبر کربن و اکثر انواع کربن سیاه، مقدار بسیار کمی از نانولوله‌های کربنی تک جداره اضافه شده می‌تواند عملکرد مواد را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.

برخی از پیش پراکندگی‌های صنعتی مبتنی بر نانولوله‌های کربنی تک جداره در بازار وجود دارد که کار با آن‌ها آسان است و به طور گسترده در صنایع باتری‌سازی، مواد کامپوزیت، پوشش‌ها، الاستومرها و صنایع پلاستیک استفاده می‌شود.

نانولوله های کربنی تک جداره (SWCNT) دارای نانوساختارهای تک بعدی منحصر به فرد و خواص نوری عالی هستند و به طور گسترده در ساخت دیودها، ترانزیستورهای اثر میدانی، حسگرها، دستگاه های فتوولتائیک و غیره استفاده می شوند.