La nanotechnologie permet de travailler sur des éléments dont les dimensions sont de l'ordre du nanomètre (un milliardième de mètre). À l'échelle inférieure, on trouve les atomes (0,060 nm à 0,275 nm) et les molécules simples. Une structure est qualifiée de « nano » lorsqu'au moins une de ses dimensions est inférieure à 100 nanomètres.

Le nanotube est une nanostructure allongée, en forme de cylindre creux, généralement en carbone. Il existe différents types de nanotubes, dont le plus connu est fait de carbone. Le nanotube de carbone se compose d'une ou de plusieurs couches de graphite enroulée, creuse, dont la longueur est de plusieurs dizaines de milliers de fois plus grande que le diamètre.

La découverte des nanotubes de carbone (« carbon nanotubes » ou CNT) date du début des années 90. Selon le procédé de synthèse, la longueur du CNT est de l'ordre du micromètre avec des diamètres inférieurs à 100 nm, généralement proches de 10 nm. On distingue aussi les CNT en fonction du nombre de parois : nanotubes mono paroi, double paroi ou multiparoi (« multi wall nanotubes » ou MWNT).

À l'état pur, les CNT présentent des propriétés mécaniques, électriques et thermiques hors du commun. Lorsqu'on obtient une bonne dispersion de CNT, il n'en faut plus qu'une très petite concentration pour améliorer radicalement par exemple les qualités mécaniques d'un matériau. Le pourcentage optimal se situe habituellement entre 0,1 % et 2 %. mechanische eigenschappen van een materiaal drastisch te verbeteren. Het optimale percentage ligt hierbij meestal tussen 0,1% en 2%.