Uhlíkové nanorúrky (CNT) sú rúrkové nanomateriály tvorené navinutím vrstiev grafitu. Majú celý rad jedinečných fyzikálnych a chemických vlastností, vďaka čomu sú široko použiteľné v materiálovej vede a nanotechnológii. Po prvé, CNT vykazujú extrémne vysoké mechanické vlastnosti s pevnosťou v ťahu dosahujúcou 50–150 GPa a Youngovým modulom dosahujúcim úroveň 1 TPa-desaťkrát vyššiu ako oceľ-pri zachovaní nízkej hustoty a pružnosti. Preto vykazujú vynikajúce výstužné účinky v kompozitných a konštrukčných materiáloch.
CNT tiež vykazujú výnimočnú elektrickú a tepelnú vodivosť. Jednostenné uhlíkové nanorúrky majú vysokú mobilitu elektrónov a vykazujú kovové alebo polovodičové vlastnosti. Ich elektrická vodivosť môže byť použitá v elektronických zariadeniach, vodivých kompozitoch a senzoroch. Viacvrstvové uhlíkové nanorúrky môžu dosiahnuť tepelnú vodivosť 3 000 – 3 500 W/m·K, vďaka čomu sú kľúčové v materiáloch na riadenie tepla a kompozitoch s vysokou tepelnou vodivosťou.
CNT majú vysoký špecifický povrch a chemickú stabilitu. Jednotlivé nanorúrky majú priemer len niekoľko nanometrov, ale môžu dosahovať dĺžky od niekoľkých mikrometrov až po milimetre, čo vedie k obrovskému špecifickému povrchu. To im dáva vynikajúci výkon pri adsorpcii, katalýze a materiáloch na ukladanie energie. Okrem toho sú CNT stabilné voči väčšine chemických činidiel, odolné voči vysokým teplotám a korózii, vďaka čomu sú vhodné na dlhodobé-používanie v zložitých prostrediach.
