Oglekļa nanocaurules ir salīdzinoši jauns oglekļa allotrops. Tie sastāv no oglekļa atomiem, kas savienoti caurules formā, dažreiz kā vienas sienas oglekļa nanocaurules un dažreiz kā daudzsienu oglekļa nanocaurules. Lai gan tie, visticamāk, ir sintezēti nelielos daudzumos un novēroti kopš transmisijas elektronu mikroskopa izgudrošanas 1938. gadā, to mūsdienu popularitāte izriet no japāņu fiziķa Sumio Iidimas 1991. gadā publicētā raksta. Liela daļa mūsdienu literatūras par šo tēmu ir kļūdaini. Iijima par viņu atklājumu.
Nanocaurules tiek uzskatītas par fullerēnu saimes daļu, kuras citi biedri ir bumbiņas. Kamēr tie ir oglekļa atomi cilindra formā, bumbiņas ir sakārtotas bumbiņā.
Oglekļa nanocaurulēm ir daudzas ievērojamas īpašības, kuras zinātnieki tikai tagad sāk izmantot. Pirmkārt, tie ir ārkārtīgi spēcīgi, iespējams, vieni no spēcīgākajiem materiāliem, kas pat teorētiski ir iespējams. Lai gan caurules ir tikai aptuveni nanometru platas, tās var būt ļoti garas, salīdzinot ar platumu, kas ir noderīga īpašība stiprībai.
Lai gan garākās šodien sintezētās nanocaurules ir tikai dažus centimetrus garas, turpinās pētījumi, lai tās padarītu garākas, un, kad tirgū nonāks “oglekļa nanocaurules virve”, tā būs spēcīgākā pieejamā šķiedra. Šķiedra ir tik stipra, ka tā ir vienīgā šķiedra, ko bez aizķeršanās var sagriezt kosmosa liftā (debesu tilts, kas savieno pretsvaru ģeosinhronā orbītā ar pozīciju uz zemes). Nesen tās tika piedāvātas kā būvmateriāls bruņām, kas ir tik spēcīgas, ka lodes atlec tieši no tām.
Vienas sienas oglekļa nanocaurules ir lieliski vadītāji, un daudzi skaitļošanas uzņēmumi izstrādā veidus, kā tos izmantot datoros. To izmantošana ļaus skaitļošanas nozarei izveidot jaudīgākus datorus par tiem, kurus var izgatavot, izmantojot parasto fotolitogrāfijas metodi.
Oglekļa nanocaurules spēj transportēt ballistiskos elektronus, kas nozīmē, ka tās ir lieliski vadītāji caurules virzienā. Tāpēc tie tika piedāvāti kā ideāls būvmateriāls nākamās paaudzes televizoriem, lai gan LCD, tostarp OLCD, uzlabojumi padara to maz ticamu tuvākajā nākotnē.