कार्बन नैनोट्यूब
हीरे को सबसे कठोर पदार्थ माना जाता है और यह अच्छी तरह से ज्ञात है कि ग्रेफाइट उच्च तापमान और उच्च दबाव की परिस्थितियों में हीरे में परिवर्तित हो जाता है। SWNTs को "घरेलु तापमान" पर 24 GPa से ऊपर का दबाव देते हुए एक अत्यंत कठोर पदार्थ के संश्लेषण में, एक अध्ययन सफल रहा। इस पदार्थ की कठोरता को एक नैनोअभिस्थापक से 62-152 GPa मापी गई। सन्दर्भ हीरे और बोरान नाइट्राइड नमूनों की कठोरता क्रमशः 150 और 62 GPa थी। संपीड़ित SWNTs का थोक मापांक 462-546 GPa था, जिसने हीरे के 420 GPa के मूल्य को पीछे कर दिया।
कार्बन नैनोट्यूब
तमाम पदार्थों की तरह, क्रिस्टलीयग्राफिक दोष की मौजूदगी पदार्थ के गुणों को प्रभावित करता है। दोष, परमाणु रिक्तियों के रूप में हो सकते हैं। ऐसे दोषों का उच्च स्तर, तनन-सामर्थ्य को 85% तक कम कर सकता है। कार्बन नैनोट्यूब दोष का एक दूसरा रूप स्टोन वेल्स दोष है, जो बांड के पुनर्निर्माण के द्वारा एक पंचकोण और सप्तकोण जोड़ी बनाता है। CNTs की बहुत छोटी संरचना के कारण, ट्यूब का तनन-सामर्थ्य एक चेन के समान उसके सबसे कमजोर वर्ग पर निर्भर रहता है, जहां सबसे कमजोर कड़ी की मज़बूती चेन की अधिकतम शक्ति बन जाती है।