碳纳米管是由高度石墨化碳原子组成的管状结构，它的sp2轨道杂化结构使其具有独特的物理及化学性能，如机械强度高、吸附性能好、化学性能稳定、导电性好，在力学、电学和能源存储等方面都具有广泛的应用前景。然而，碳纳米管生长是一个非常复杂的过程，原料组成、制备方法和环境条件都会对碳纳米管的生长速度、形貌和性能产生重要影响。通过调控碳纳米管生长过程可以获得形状不一、性能不同的碳纳米管。本文综述了制备方法、衬底材料、催化剂、生长气氛对碳纳米管形貌和性能的影响，讨论了碳纳米管的生长机理，总结了碳纳米管在能源存储、材料增韧、催化产氢等领域的应用，分析了碳纳米管的制备和可控生长面临的问题及未来发展方向，以期为碳纳米管的可控生长、大规模制备提供参考。