Obszarów ich chemicznie modyfikowanych analogów jest nanomedycyna. MWNT mogą być stosowane jako podskórne czujniki glukozy, mikrocewniki, materiały inżynierii tkankowej, jako wektory niewirusowe w dostarczaniu genów i leków, np. te sterowane zewnętrznym polem magnetycznym ze względu na obecność ferromagnetycznych nanocząstek żelaza, głównie w rdzeniu nanorurek (pozostałość katalizatora w procesie produkcji).
Fuleryty – materiały uzyskiwane przez sprasowanie nanorurek w wysokiej temperaturze i ciśnieniu. Część nanorurek łączy się wtedy ze sobą za pomocą wiązań sp³. Uzyskany w ten sposób materiał może przewyższać twardością diament, a jednocześnie nie ma struktury krystalicznej i dzięki temu nie jest kruchy.
Nanotorusy – nanorurki zwinięte w kształt torusa. Nanotorusy są badane ze względu na zaskakujące własności magnetyczne (ma 1000 razy większy moment magnetyczny na wybranym obszarze, niż się spodziewano).
Struktura nanorurek jednościennych thumb|Nieskończenie długi pas wycięty ze struktury krystalicznej grafenu może posłużyć do teoretycznego skonstruowania nanorurki jednościennej węglowej.