कार्बन नैनोट्यूब की विषाक्तता निर्धारण करना, नैनोतकनीक में सबसे अहम सवालों में से एक रहा है। दुर्भाग्य से, ऐसे शोध केवल अभी शुरू हुए हैं और आंकड़े अभी भी अपूर्ण और आलोचना के अधीन हैं। प्रारंभिक परिणाम, इस विषम पदार्थ की विषाक्तता के मूल्यांकन में होने वाली कठिनाइयों पर प्रकाश डालते हैं। मापदंड, जैसे की संरचना, आकार वितरण, सतह क्षेत्र, सतह रसायन, सतह प्रभार और पुंज स्थिति के साथ-साथ नमूनों की शुद्धता का कार्बन नैनोट्यूब की प्रतिक्रियाशीलता पर काफी प्रभाव पड़ता है। लेकिन, उपलब्ध आंकड़े स्पष्ट रूप से बताते हैं कि, कुछ परिस्थितियों के अंतर्गत, नैनोट्यूब झिल्ली बाधाओं को पार कर सकते हैं, जिससे यह संकेत मिलता है कि अगर कच्चे माल, अंगों तक पहुंचते हैं तो वे हानिकारक प्रभाव पैदा कर सकते हैं जैसे की सूजन और तंतुमय प्रतिक्रिया.

कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय की अलेक्सांड्रा पोर्टर के नेतृत्व में किये गए एक अध्ययन से पता चलता है कि CNTs मानव कोशिकाओं में प्रवेश कर सकते हैं और साइटोप्लास्म में जमा हो सकते हैं, जिससे कोशिका मृत्यु होती है।

कृंतक अध्ययन के परिणाम बताते हैं कि चाहे किसी भी प्रक्रिया से CNTs को संश्लेषित किया गया हो और धातुओं की कितनी भी मात्रा और प्रकार उनमें हो, CNTs सूजन, उपकलाभ कणिकागुल्म (सूक्ष्म पिंड), फाइब्रोसिस और फेफड़ों में जैवरासायनिक/विषाक्त परिवर्तन पैदा करने में सक्षम थे। तुलनात्मक विषाक्तता अध्ययन ने, जिसमें चूहों को परीक्षा सामग्री का बराबर वजन दिया गया यह दर्शाया कि SWCNTs क्वार्ट्ज से ज्यादा जहरीले हैं, जिसे लंबे समय तक सांसों में घुलने की स्थिति में एक गंभीर व्यावसायिक स्वास्थ्य खतरा माना गया। एक नियंत्रण के रूप में, अल्ट्राफाइन कार्बन ब्लैक को न्यूनतम फेफड़ों की प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करते हुए दिखाया गया।

अभ्रक तंतुओं के समान ही, CNTs का सुई की तरह का फाइबर आकार, यह डर पैदा करता है कि कार्बन नैनोट्यूब का व्यापक उपयोग मध्यकलार्बुध को जन्म दे सकता है, फेफड़ों की लाइनिंग का कैंसर जो अक्सर अभ्रक से संपर्क के कारण होता है। हाल ही में प्रकाशित एक पायलट अध्ययन इस भविष्यवाणी का समर्थन करता है। वैज्ञानिकों ने, सीने की गुहा के मेसोथीलिअल परत के लिए एक स्थानापन्न के रूप में चूहे के शरीर गुहा के मेसोथेलिअल परत को एक लंबे बहु-दीवार कार्बन नैनोट्यूब में उद्घाटित किया है और अभ्रक की तरह, लंबाई पर निर्भर, रोगजनक व्यवहार देखा जिसमें शामिल थी सूजन और घावों का गठन जिसे कणिकागुल्म के नाम से जाना जाता है।
अध्ययन के लेखक निष्कर्ष में कहते हैं:
सह लेखक डॉ॰ एंड्रयू मेनार्ड के अनुसार:

यद्यपि, अधिक अनुसंधान की जरूरत है, आज प्रस्तुत किये गए परिणाम स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करते हैं कि, कुछ निश्चित परिस्थितियों में, विशेष रूप से दीर्घकालिक संपर्क वाली, कार्बन नैनोट्यूब मानव स्वास्थ्य के लिए गंभीर खतरा उत्पन्न कर सकते हैं।

बहु-दीवार
मज़बूती
कप स्टैक्ड कार्बन नैनोट्यूब
विषाक्तता