碳纳米管的径向尺寸可达到纳米级，它的轴向尺寸可以达到微米级，管的两端是密封的，是独特的一维量子材料。优质的多层碳纳米管由碳原子按六边形方式布局构建而成，层与层之间维持约0.34nm的距离，直径通常在2—20nm范围内。碳纳米管兼具了碳材料的优良性能，同时它还具有金属的导电及导热特性、具有与陶瓷材料的耐热及耐腐蚀特性、具有与纺织纤维类似的编织性能和轻质、容易加工等优点，是一类极具潜力的高强碳纤维材料。碳纳米管（CNTS）是一种兼具高强度、高弹性、抗疲劳性及各向同性的复合材料，有望实现其性能的跨越式发展。