thumb|250px|Trójwymiarowe modele struktury jednowarstwowych nanorurek węglowych thumb|330px|Animacja pokazująca trójwymiarową strukturę nanorurki węglowej Nanorurki węglowe (CNTs, z ) – rodzaj nanorurek zbudowanych z węgla. Są one odmianą alotropową tego pierwiastka (obok grafitu, diamentu i fullerenów).
Zbudowane są ze zwiniętego grafenu (jednoatomowej warstwy grafitu). Odkryte zostały niedługo po fullerenach, w 1991 roku, przez Sumio Iijimę w sadzy wygenerowanej poprzez odparowywanie łukowo-wyładowcze elektrody grafitowej. Najcieńsze nanorurki węglowe mają średnicę od rzędu jednego nanometra, a ich długość może być miliony razy większa. Wykazują niezwykłą wytrzymałość na rozciąganie i własności elektryczne oraz są znakomitymi przewodnikami ciepła. Te własności sprawiają, że są badane jako obiecujące materiały do zastosowań w nanotechnologii, elektronice, optyce i badaniach materiałowych.
CNT są atrakcyjne dla szerokiego zakresu zastosowań ze względu na ich rozmiary, przewodność cieplną i elektryczną, wyjątkowo dużą powierzchnię właściwą, chemiczną obojętność.