Sự khéo léo trong thao tác vật liệu mà công nghệ nano cho phép đang giúp các nhà khoa học phát triển máy tính nhanh hơn, thuốc hiệu quả hơn và pin dung lượng lớn hơn. Tính đến năm 2015, công nghệ nano vẫn là một lĩnh vực mới nổi, nơi các ứng dụng mới tiếp tục được được khám phá mỗi ngày.
Công nghệ nano là một khoa học liên ngành, với các ứng dụng trong sinh học, hóa học, vật lý vật liệu và điện tử. Khi các công cụ mô tả đặc tính và thao tác đạt được độ chính xác, khả năng phân giải và điều khiển các nguyên tử và cụm nguyên tử đơn lẻ của các nhà khoa học sẽ tăng lên.
Thay đổi kích thước của vật liệu từ kích thước lớn sang kích thước nano dẫn đến những thay đổi sâu sắc về đặc tính và hành vi của vật liệu. Các tính chất cơ học của vật liệu kích thước nano thường có độ lớn cao hơn so với các vật liệu khối lượng lớn của chúng, vì khả năng xảy ra các khuyết tật có hại của vật liệu giảm. Khả năng sai sót thấp hơn cũng dẫn đến các đặc tính điện và từ tính cao hơn.
Thao tác với hình dạng của vật liệu nano dẫn đến mức độ tùy chỉnh thuộc tính vật liệu cao hơn. Các cấu trúc đẳng hướng như tấm, ống và dây có thể được lắp ráp có các đặc tính khác với các hình cầu đẳng hướng của cùng một loại vật liệu. Sự dẫn điện gần như hoàn hảo của ống nano cacbon kim loại so với các dạng thù hình cacbon khác là một ví dụ. Các ứng dụng khác sử dụng các nguyên tắc thiết kế công nghệ nano bao gồm viên nang thuốc kích thước nano có thể chủ động tìm ra và nhắm mục tiêu các mầm bệnh và sơn hạt nano oxit titan sử dụng ánh sáng mặt trời để phá vỡ ô nhiễm không khí.
