Ugljikove nanocjevčice (engl. carbon nanotubes, CNTs), kao još jedna od alotropskih modifikacija ugljika, imaju ogroman potencijal u nanotehnologiji, optici i eletkronici. Primjenjuju se kao i aditivi u različitim materijalima. Jedne su od najviše spominjanih gradivnih blokova nanotehnologije te će, vjeruje se, jednog dana zamijeniti čelik i bakar. Interesantne su jer provode struju samo po duljini cijevi i imaju izrazito veliki omjer čvrstoće prema masi. Pokazuju izuzetnu električnu vodljivost, dok druge mogu biti poluvodiči. Imaju izvanrednu toplinsku vodljivost i čvrstoću na istezanje. Njihova je struktura poput izduženog fulerena, pri čemu krajevi struktura započinju polovicom C60 sfere koja je spojena na šesteročlane prstenove, kao u sloju grafita, promjera koji se mjeri u nanometrima. Mogu biti s jednom ili više stijenki, a svaka skupina posjeduje vlastite prednosti koje se mogu iskoristiti. Mogu se kemijski modificirati, te je čak moguće kontroliranom modifikacijom supstituirati atome ugljika nekim drugim atomima, sve u svrhu poboljšanja ili izmjene njihovih svojstava. Prepreka koja stoji njihovoj primjeni su problemi masovne proizvodnje te nepoznati utjecaji na zdravlje ljudi i okoliš.