علم نانوتکنولوژی به مطالعه، بکارگیری مواد و علوم در ابعاد نانومتری اطلاق می گردد و معمولاً منظور از نانوذرات در فن آوری نانو، موادی است که حداقل دارای یک بعد در مقیاس 100-1 نانومتر هستند. نانوذرات به دلیل نسبت سطح به حجم بالا و دارا بودن 50 تا40 درصد اتمها در سطح خود، واکنش پذیری غیر معمول از خود نشان می دهند و از این رو در مقایسه با ذرات بزرگتر از خود و مواد شیمیایی مشابه دارای خصوصیات متفاوت فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی هستند. طی سال های اخیر فناوری جدید نانو در ایران و کشورهای مختلف جهان وارد عرصه های مختلف علمی و صنعتی شده است و به دلیل خواص شگرفی که در نانو مواد مشاهده شده این فناوری به سرعت رو به گسترش است، بطوری که سرمایه گذاری هم در بخش های خصوصی و هم بخش های دولتی در بکارگیری نانوتکنولوژی توسعه یافته و شبیه دیگر تکنولوژی های مدرن، نانوتکنولوژی دارای پتانسیل بالایی در جهت سودآوری برای بشر است. حوزه های ورود و کاربرد نانومواد در صنعت شامل خودروسازی، مصالح ساختمانی، الکترونیک، مهندسی مواد، صنایع غذایی، پزشکی، منسوجات، شیمی، وسایل آرایشی، انرژی، وسایل خانگی و ورزشی است. بیشترین نانوموادی که در صنعت تولید و به مصرف می رسند شامل نانوذرات نقره ، لوله های کربنی ، تیتانیوم اکسید، سیلیکا، روی و طلا است. با کاهش اندازه ذرات، واکنش پذیری اتم های سطحی به طور قابل توجهی افزایش می یابد. دلیل اصلی تغییر خواص فیزیکی و شیمیایی ذرات وقتی ابعادشان کوچک می شود در حقیقت افزایش تعداد اتم های سطحی است که تحت شرایط خاصی (تغییر عدد همارایی و تقارن محیط پیرامونی) رخ می دهد که با رفتار این ذرات در ابعاد بزرگ تر کاملاً متفاوت است.
به طور کلی مواد در ابعاد نانو به دو دلیل این خواص منحصر به فرد را ارائه می دهند: