碳纳米管最突出的结构特征是它由单层或多层石墨片围绕同一中心卷曲而成。碳纳米管，英文简称 CNT，属于富勒碳系,其长度为微米级,直径为纳米级，最富特征的一维纳米材料。在宏观尺度上看，碳纳米管是黑色粉末，在微观尺度上，碳纳米管是由同轴碳管组成的碳分子。每层碳管由碳原子按六边形密铺而成，与石墨烯的层状结构类似，层与层之间则保持约 0.34nm 的固定距离。碳纳米管的结构虽然与高分子材料的结构相似，但其结构却比高分子材料稳定得多，是目前已知的熔点最高的材料。 碳纳米管根据不同的特征分为不同的类别，商业化角度通常按管壁的层数和导电性对其进行分类。按照碳管的层数，碳纳米管可以分成单壁碳纳米管和多壁碳纳米管；就其导电性而言,碳纳米管可以是金属性的,也可以是半导体性的,甚至在同一根碳纳米管上的不同部位也可以呈现出不同的导电性。因而根据导电性质的差异可将其分为金属型碳纳米管和半导体型碳纳米管。 CVD 工艺流程主要包括催化剂制备、碳纳米管粗粉制备、粗粉纯化和粉碎四大工序，其中催化剂制备是最核心的环节和技术难点。化学气相沉积法制备碳纳米管的关键环节是碳纳米管在催化剂表面进行生长的过程。具体的反应过程包括碳源化合物在催化剂表面分解，碳原子通过表面扩散或者体相扩散进入催化剂内部，最后碳纳米管从催化剂颗粒中析出。研究表明，生长出的碳纳米管的直径在很大程度上依赖于纳米催化剂颗粒的大小。