कार्बन
इसके विविध गुणों वाले कई बहुरूप हैं जिनमें हीरा, ग्रेफाइट काजल, कोयला प्रमुख हैं। इसका एक अपरूप हीरा जहाँ अत्यन्त कठोर होता है वहीं दूसरा अपरूप ग्रेफाइट इतना मुलायम होता है कि इससे कागज पर निशान तक बना सकते हैं। हीरा विद्युत का कुचालक होता है एवं ग्रेफाइट सुचालक होता है। इसके सभी अपरूप सामान्य तापमान पर ठोस होते हैं एवं वायु में जलकर कार्बन डाइ-आक्साइड गैस बनाते हैं। हाइड्रोजन, हीलियम एवं आक्सीजन के बाद विश्व में सबसे अधिक पाया जाने वाला यह तत्व विभिन्न रूपों में संसार के समस्त प्राणियों एवं पेड़-पौधों में उपस्थित है। यह सभी सजीवों का एक महत्त्वपूर्ण अवयव होता है, मनुष्य के शरीर में इसकी मात्रा १८.५ प्रतिशत होती है और इसको जीवन का रासायनिक आधार कहते हैं।
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।