奈米技術，首先要了解奈米這一長度單位。一奈米是十億分之一米，或千分之一微米。直觀上講，人的頭髮直徑一般為20-50微米，單個細菌用顯微鏡測出直徑為5微米，而1奈米大體上相當於4個原子的直徑。傳統的特性理論和裝置操作的模型和材料是基於臨界範圍普遍大於100奈米的假設，當材料的顆粒縮小到只有幾奈米到幾十奈米時，材料的性質發生了意想不到的變化。由於組成奈米材料的超微粒尺度，其介面原子數量比例極大，一般佔總原子數的40%-50%左右，使材料本身具有宏觀量子隧道、表面和介面等效應，從而具有許多與傳統材料不同的物理、化學性質，這些性質不能被傳統的模式和理論所解釋。

奈米技術就是研究結構尺寸在0.1至100奈米（有些資料為1至100奈米）範圍內材料的性質和應用。它的本質是一種可以在分子水平上，一個原子、一個原子地來創造具有全新分子形態的結構的手段，使人類能在原子和分子水平上操縱物質；它的目標是透過在原子、分子水平上控制結構來發現這些特性，學會有效的生產和運用相應的工具，合成這些奈米結構，最終直接以原子和分子來構造具有特定功能的產品。

因而，各個不同學科的科學家潛心研製和分析奈米結構，試圖發現單個分子、原子在奈米級範圍內不能被傳統的模式和理論所解釋的現象以及眾多分子下這些現象的發展，他們的工作奠定了奈米技術的基礎，推動了奈米技術的發展。1、電子和通訊：用奈米薄層和奈米記錄點的全媒體存貯器；平板顯示器；全頻道通訊工程和計算機用的器件，資訊存貯密度和運算速度都要比現在大3-6個數量級，且廉價而節能。

2、計算機：透過極小的電晶體和記憶晶片提高電腦速度和效率幾百萬倍，體積只有針頭大小的計算機。

3、奈米醫療：新的奈米結構藥物；可到達身體的指定部位的基因和藥物傳送系統；有生物相容性的器官和血液代用品；家用早期病情自診系統；生物感測器；骨頭和組織的自生長材料。

4、化學和材料：能提高化工廠燃燒效率，減少汽車汙染的各種催化劑；超硬但不脆裂的鑽研頭及切削工具；用於真空封接和潤滑的智慧磁性液體；化學、生物載體的探測器和解毒劑。

5、能源：高電能儲存量、體積和重量小且成本低的新型電池；使用人工光合作用的清潔能源；量子阱式太陽能電池。

6、製造工業；基於掃描隧道顯微鏡原理的一系列掃描探針顯微鏡和測量儀器的微細加工；新的操縱原子的工具和方法；滲有奈米粒子的塊狀材料；使用奈米粒子的化學/機械磨削。

7、飛機和汽車：由奈米粒子加強的輕質材料；由奈米粒子加強的輪胎，耐磨，可直接再生；不需要洗滌的外殼油漆；廉價的不燃塑膠；有自修補功能的塗層和纖維；生產出比鋼強度大10倍，而重量只有其幾分之一的材料來製造各種更輕便，更省燃料的交通工具。

8、航天：輕型航天器；經濟的能量發生器和控制器；微型機器人。

9、環境保護：工業廢汙處理；廉價的海水除鹽膜；確定環境中奈米粒子的效應；從原子或分子做起的製造工藝，無切削、無化學處理，材料消耗最少。