纳米管异质结（nanotube heterojunction），理学-化学-物理化学-纳米物理化学-纳米管异质结，同一根纳米管上出现两种或两种以上的结构。由两种不同元素或不同成分材料所形成的界面区域称为异质结。异质结两侧材料的导电类型可以相同，也可以不相同，相同的称为“同型异质结”，不相同的则称为“异型异质结”。由于两种材料电子带隙宽度和亲和能不同，异质结经常具有单一材料无法实现的光电特性，使它可应用于超高速开关器件、太阳电池以及半导体激光器等。纳米管异质结由于其独特的结构、多组分特征及优异的电学、光学、磁学以及化学特性等性能，在纳米电子、光电、传感器等领域有着广泛的应用前景。例如，半导体/半导体纳米管异质结可以用于逻辑门的电流整流、纳米光电探测器的制备和多功能发光二极管；金属/半导体/金属纳米管异质结可以作光电导材料；金属/金属节状型纳米管异质结可以用于生物感测、基因传递、分离和催化作用。