นาโนทิวบ์คาร์บอนแบบเดี่ยวที่มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน เช่น ตัวเก็บประจุซูเปอร์คาปาซิเตอร์และแบตเตอรี่ เนื่องจากมีค่าการนำไฟฟ้าสูงและสามารถเพิ่มความสามารถในการกักเก็บประจุได้ ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ทำหน้าที่เป็นสารเติมแต่งนำไฟฟ้าในจอแสดงผลยืดหยุ่นและเซ็นเซอร์ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความทนทาน คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในวัสดุคอมโพสิต ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงทางกลและการนำความร้อนในงานอุตสาหกรรมอวกาศและยานยนต์ นอกจากนี้ ยังนำไปใช้ในด้านสิ่งแวดล้อม เช่น การกรองน้ำและการตรวจจับก๊าซ โดยอาศัยความสามารถในการดูดซับสูงและความไว ในสาขาการแพทย์ ถูกสำรวจสำหรับระบบส่งยาและวิศวกรรมเนื้อเยื่อ ซึ่งให้การกำหนดเป้าหมายที่แม่นยำและการสนับสนุนโครงสร้าง