أنابيب الكربون النانوية موصلات حرارية ممتازة على طول الأنبوبة، وعازلة عموديا تقريبًا على محور الأنبوبة، وهو ما يسمى التوصيل القذفي. (ballistic conduction) ومن المتوقع أن تبلغ قدرة أنابيب الكربون النانوية على توصيل الحرارة حوالي 6000 وات متر/ كلفن في درجة حرارة الغرفة العادية، وهذا مقارنة بالنحاس، وهو موصل جيّد الحرارة، وتبلغ قدرته على التوصيل حوالي 385 وات متر / كلفن فقط.

ويبلغ الثبات الحراري Thermal stability)) لأنابيب الكربون النانوية حوالي 2800 درجة مئوية في الفراغ، وحوالي 750 درجة مئوية في الهواء. وهذا يعني أنها تظل محتفظة بخواصها، وبناء مادتها حتى تصل إلى درجات الحرارة المرتفعة تلك. وأنابيب النانو الكربونية لها أيضًا خواص حرارية غير اعتيادية فهي تملك موصلية حرارية أعلى مرتين من الماس الذي يعد أكثر المواد توصيلا الحرارة، وكل هذه الخواص وغيرها تعتمد على طبيعة تركيب هذه الأنابيب.

ويظهر الجدول التالي أهم خصائص أنابيب الكربون النانوية على النحو التالي:

جدول رقم (3)