一種分離奈米碳管的方法及其應用裝置，包含下列步驟：將預定量的奈米碳管加入一預定量的溶劑中調配成黏度值介於1~50c.p的奈米碳管溶液，再施加一超音波霧化頻率，使該奈米碳管溶液霧化成多數個分散且挾帶有該等奈米碳管的霧化顆粒，接著，提供一攜帶氣體使該等霧化顆粒沿一個具有一預定長度的通道傳送，並沿該通道的長方向設置至少一個收集區域，以分別收集具有預定直徑與長度的奈米碳管。該等霧化顆粒可以使奈米碳管選擇性地包埋於其中，再藉由霧化顆粒的大小與所受浮力就能選擇性地分離出有相近的直徑與長度的奈米碳管。