从结构上来说,碳纳米管可以形象地看作是由单层或者多层石墨烯无缝卷曲而成的中空管状结构。自被发现以来，碳纳米管就在全球范围内掀起一股研究热潮。近年来，全球加速挖掘碳纳米管技术落地的途径，相关技术突破成果不断。
2013年，以平行排列的单壁碳纳米管为主要元器件的世界上最小“计算机”诞生。近两年，碳纳米管电子器件的性能及尺寸一次次被突破。如何获得高纯度、高质量的半导体型单壁碳纳米管是实现电子级应用的前提。
碳纳米管可以从尖端发射电子去激发荧光屏上的荧光物质，因而曾被认为有希望用于制造电视机屏幕。但是实际上它的竞争对手一一等离子和液晶显示器捷足先登，成为了现在使用最广泛的显示屏。
碳纳米材料的一个诱人前景，也许就在于正在兴起的柔性电子产品市场。那是一些可以装饰在衣服上、贴在墙上和印在卷纸上的显示器和传感器。在这个市场上，唯一的竞争来自有机导电聚合物，因为其他材料都无法印刷在塑料上。但是，就连这些特殊的电子应用如今都还没有实现。现在，每年生产出的数百吨商用碳纳米材料大部分用于体育用品、锂离子电池，以及汽车中的复合材料。
碳纳米管强度是同体积钢的100倍，质量却只有钢的1/6—1/7。碳纳米管的长径比达106以上，因而又被称作超级纤维。碳纳米管的奇特之处还在于其特殊的电学性质，根据其结构不同，碳纳米管可展现出金属性和半导体性，为开发新型电子器件奠定了基础。
研究者希望把碳纳米片层或纳米管分散在树脂或聚合物中，这样它们就能阻碍裂缝扩大，从而使材料更坚固，还能在散发热量和电荷方面发挥作用。例如，现在一些赛车甚至家用轿使用的就是含有碳纳米管的塑料滤油器，可以防止静电。
碳纳米管的基础工艺问题一开始就限制了它的发展。纳米管在离开反应器后很容易像线团一样胡乱缠绕在一起，导致它们即使在塑料和树酯中也难以分散。尽管技术有了改进，但最终产品中纳米管的含量还是受到了限制。
碳纳米管有一个石墨烯片层不具备的优点：它们可以做得很长。现在用于混合进树脂和塑料的纳米管大多是短管。把长纳米管纤维纺成轻质、导电的线或者布片，在某些场合下取代铜导线。一架飞机上的铜线长达60英里，因此，如果使用轻得多的碳纳米管来替代它们，可以大幅减轻质量，减少燃油消耗。这些情况对碳纳米管产业鼓舞巨大，要让碳纳米管展示出商业价值，还需要完成大量研究工作。 而现在，如果你展望未来5年，商业化轨迹将会完全不同。那么在此之前，还有什么会发生呢？现在，许多公司都不约而同地在增加石墨烯的产能。它们将来要么破产，要么在某个方面找到市场。无论发生什么，对我们所有人来说，这都是关于新材料商业化的宝贵一课。
