碳纳米管是一种属于纳米级别的结构，是由碳单质经过一定条件下的高温热解或化学气相沉积制得的一种碳纳米材料。它在2002年曾被诺贝尔化学奖评委会推测会获得微纳尺度物理学领域的奖项，虽然后来并没有成为事实，但也充分说明其在材料领域的重要性。
碳纳米管的独特性质使得它成为了新颖纳米材料研究的热点。由于碳纳米管纤维直径和长度可以达到纳米尺度，且具备优异的物理和化学特性，在各个领域都有着广泛的应用，如超级电容器、锂离子电池电极材料、高强度、高刚性和低密度的纳米复合材料、高效催化剂载体等。此外，碳纳米管还用于生物医学、光伏器件、微电子学、超级电导体等新兴领域，在这些领域具有巨大的应用潜力。
虽然碳纳米管在各个领域都有广泛的应用，但其研究还存在不少未知问题。例如，目前制备高质量、可大规模生产的碳纳米管依然是制约其应用的一个重要因素，另外碳纳米管的毒性问题也尚未完全解决。
碳纳米管的应用仍有广阔的发展空间，它必将在未来材料领域中扮演更加重要的角色。