نانولوله‌های کربنی در دو گروه طبقه‌بندی می‌شوند. نانولوله‌های تک‌دیواره و نانولوله‌های چنددیواره. علت علاقه به نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره و تلاش برای جایگزین‌کردن آنها در صنعت براساس محاسبات تئوری و تأییدات آزمایشگاهی بر خصوصیات عالی مکانیکی و رسانایی الکتریکی آنها مانند فلزات می‌باشد.
رقابت بر روی توسعه روش‌های ساخت با هزینه کم، فرآوری نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره و همچنین پایداری خصوصیات این نانولوله‌ها در حین فرآوری پلیمر- نانولوله، از موانعی هستند که سرعت پیشرفت در تولید نانوکامپوزیت‌های پلیمری پرشده با نانولوله‌های کربنی را محدود کرده‌اند.
برعکس در دسترس‌بودن و تجاری‌بودن نانولوله‌های کربنی چنددیواره باعث شده است که پیشرفت‌های بیشتری در این زمینه داشته باشیم. تاحدی که محصولاتی در آستانه تجاری‌شدن تولید شده است. به عنوان مثال از نانولوله‌های کرینی چنددیواره (جایگزین Carbon-black ) در پودرهای رنگ استفاده شده است.
استفاده از این نانولوله‌ها باعث می‌شود که رسانایی الکتریکی در مقدار کمی از فاز تقویت‌کننده حاصل شود و کاربرد آنها در پوشش‌دادن قطعات اتومبیل می‌باشد.
یکی ازمعایب نانولوله‌های چنددیواره نسبت به تک‌دیواره این است که استحکام‌دهی آنها کمتر می‌باشد زیرا پیوندهای صفحات داخلی ضعیف می‌باشند. در هر حال، درحال حاضر کاربردهایی که باعث استفاده از نانولوله‌ها در تقویت‌دادن پلیمرها می‌شود، بهبود خواص گرمایی و الکتریکی می‌باشد تا بهبود خواص مکانیکی. بنابراین کاربرد نانولوله‌های کربنی چنددیواره بسیار زیاد می‌باشد.
از نظر نظامی نیز فراهم‌کردن هدایت الکتریکی، و یا الکتریکی در فیلم‌ها و فایبرهای پلیمری فرصت‌های انقلابی بوجود خواهد آورد. به عنوان مثال از پوسته‌های الکتریکی-مغناطیسی گرفته تا کامپوزیت‌های رسانای گرما و لباس‌های سربازهای آینده.