Ogljikove nanocevke so relativno nov alotrop ogljika. Sestavljeni so iz atomov ogljika, povezanih v obliko cevi, včasih kot enostenske ogljikove nanocevke, včasih pa kot večstenske ogljikove nanocevke. Čeprav so jih verjetno sintetizirali v majhnih količinah in opazili od izuma transmisijskega elektronskega mikroskopa leta 1938, njihova današnja priljubljenost izhaja iz članka, ki ga je objavil japonski fizik Sumio Iijima leta 1991. Veliko sodobne literature o tej temi je napačno pripisuje Iijimi zasluge za njihovo odkritje.
Nanocevke veljajo za del družine fulerenov, katere člani so buckyballs. Medtem ko so ogljikovi atomi v obliki valja, so buckyballs razporejeni v kroglo.
Ogljikove nanocevke imajo številne izjemne lastnosti, ki jih znanstveniki šele začenjajo izkoriščati. Najprej so izjemno močni, verjetno eden najmočnejših materialov, kar je celo teoretično možno. Čeprav so cevi široke le približno nanometer, so lahko v primerjavi s svojo širino zelo dolge, kar je uporabna lastnost za trdnost.
Čeprav so najdaljše nanocevke, ki so bile danes sintetizirane, dolge le nekaj centimetrov, potekajo raziskave, da bi jih naredili daljše, in ko bo na trg prišla “vrv iz ogljikovih nanocevk”, bo to najmočnejše vlakno, ki je na voljo. Vlakno je tako močno, da je edino vlakno, ki bi ga bilo mogoče zavrteti v vesoljsko dvigalo (nebeški most, ki povezuje protiutež v geosinhroni orbiti s položajem na tleh) brez poskoka. V zadnjem času so jih predlagali kot gradbeni material za tako močan oklep, da se krogle od njega odbijajo.
Enostenske ogljikove nanocevke so odlični prevodniki in številna računalniška podjetja razvijajo načine za njihovo uporabo v računalnikih. Njihova uporaba bo računalniški industriji omogočila ustvarjanje računalnikov, močnejših od tistih, ki jih je mogoče izdelati s konvencionalno metodo fotolitografije.
Ogljikove nanocevke so sposobne balističnega transporta elektronov, kar pomeni, da so odlični prevodniki v smeri cevi. Zaradi tega so bili predlagani kot idealen gradbeni material za naslednjo generacijo televizorjev, čeprav izboljšave LCD-jev, vključno z OLCD-ji, naredijo to malo verjetno v bližnji prihodnosti.