碳納米管是一種具有特殊結構的一維量子材料，其結構特徵和分類如下：
結構特徵。碳納米管的徑向尺寸為納米量級，軸向尺寸為微米量級，其兩端通常被封口。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構成的數層到數十層的同軸圓管組成，層與層之間保持固定的距離，大約為0.34nm，直徑通常在2到20nm之間。
分類。根據碳六邊形沿軸向的不同取向，碳納米管可以分為三種主要類型，包括鋸齒型、扶手椅型和螺旋型，其中螺旋型的碳納米管具有手性，而鋸齒型和扶手椅型的碳納米管沒有手性。
尺寸和形狀。碳納米管的長度可以從數十納米到數十微米不等，而直徑通常在一納米到數十納米之間，碳納米管在外界刺激下可以發生扭曲、彎曲等形變，具有一定的可塑性。
此外，碳納米管的硬度與金剛石相當，同時擁有良好的柔韌性。