Нанотрубки взаимодействуют с макромолекулами (ДНК, белки), поэтому могут использоваться в качестве носителей лекарственных веществ. Принципиально существуют три способа использования нанотрубок для доставки и высвобождения лекарственных веществ: 1) сорбирование активных молекул препарата на сети нанотрубок или внутри их пучка, 2) химическое присоединение лекарства к функционализированной внешней стенке нанотрубок, 3) помещение молекул активного вещества внутрь просвета нанотрубок.