碳纳米管由单片纯石墨构成。是一种简单的“无缝圆柱形中空纤维”，碳纳米管中碳的相对原子质量较低，分子排列密集且以纳米为单位。
碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。