نانوتکنولوژی به حوزه‌هایی از علم و مهندسی اطلاق می‌شود که در آن پدیده‌های در ابعاد و مقیاس نانومتر بررسی شده که حدود 1 تا 100 نانومتر است. برای مثال یک موی انسان حدود 60 هزار نانو متر قطر داشته و پهنای یک مولکول DNA بین 2 تا 12 نانومتر می‌باشد.
ایده‌ها و مفاهیم علم و فناوری نانو با سخنرانی فیزیکدان برجسته، ریچارد فاینمن با عنوان «آن پایینها دنیایی وجود دارد» در نشست انجمن فیزیک آمریکا، در مؤسسه فناوری کالیفرنیا (CalTech) در 29 دسامبر 1959 و بسیار قبل از اینکه واژه نانوتکنولوژی استفاده گردد، آغاز شد. فاینمن در سخنرانی خود فرآیندی را توصیف کرد که در آن دانشمندان قادر به دستکاری و کنترل اتم ها و مولکول‌ها بصورت تکی خواهند بود. بیش از یک دهه بعد، پروفسور نوریو تانیگوچی در کاوش های خود در مورد ماشینکاری فوق دقیق، اصطلاح نانو فناوری را ابداع نمود. تا اینکه در سال 1981، با توسعه میکروسکوپ‌های تونلی روبشی که می‌توانست اتم‌های منفرد را ببیند، نانوتکنولوژی مدرن آغاز گردید.
نانو تکنولوژی دستکاری ماده در مقیاسی نزدیک به اتم برای تولید ساختارها، مواد و تجهیزات جدید است. این فناوری نوید پیشرفت علمی در بسیاری از بخش‌ها مانند دارو، محصولات مصرفی، انرژی، مواد و تولید را می‌دهد. نانوتکنولوژی که علم، مهندسی و فناوری در مقیاس نانو را در بر می گیرد، شامل تصویربرداری، اندازه گیری، مدل سازی و دستکاری ماده در این مقیاس طولی است.
موادی مانند گازها، مایعات و جامدات می‌توانند خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی غیرمعمولی در مقیاس نانو از خود نشان دهند که به طرق مهمی با خواص مواد حجیم و اتم ها یا مولکول های منفرد متفاوت است. برخی از مواد نانوساختار در مقایسه با سایر اشکال یا اندازه‌های یک ماده قوی‌تر هستند یا خواص مغناطیسی متفاوتی دارند. برخی دیگر در هدایت گرما یا الکتریسیته بهتر هستند. ممکن است واکنش شیمیایی بیشتری داشته باشند یا نور را بهتر منعکس کنند یا با تغییر اندازه یا ساختارشان تغییر رنگ دهند.
تحقیق، توسعه و استفاده از این خواص در قلب فناوری جدید قرار دارد.
دانشمندان و مهندسان امروزی در حال یافتن راه‌های بسیار متنوعی برای ساختن عمدی مواد در مقیاس نانو هستند تا از ویژگی‌های بهبود یافته آن‌ها مانند استحکام بالاتر، وزن سبک‌تر، افزایش کنترل طیف نور و واکنش‌پذیری شیمیایی بیشتر نسبت به همتایان خود در مقیاس بزرگ‌تر استفاده کنند.
کاربردهای نانوتکنولوژی معمولاً مصارف صنعتی، دارویی و انرژی را شامل می شود. به عنوان مثال مصالح ساختمانی بادوام تر، دارورسانی درمانی و سلول‌های سوختی هیدروژنی با چگالی بالاتر که سازگار با محیط زیست هستند، از آن جمله است. از آنجایی که نانوذرات و دستگاه‌های نانو از طریق اصلاح خواص فیزیک و شیمیایی خود بسیار متنوع هستند، در الکترونیک مقیاس نانو، درمان سرطان، واکسن‌ها، سلول‌های سوختی هیدروژنی و باتری‌های نانوگرافن کاربرد پیدا کرده‌اند.
استفاده نانوتکنولوژی از مواد با اندازه کوچکتر امکان تنظیم مولکول‌ها و مواد در سطح نانو را فراهم می‌کند که می‌تواند خواص مکانیکی مواد را بیشتر افزایش دهد یا به مناطقی از بدن که از نظر فیزیکی کمتر در دسترس هستند دسترسی پیدا کند.
فناوری نانو در حال اوج گرفتن برای رساندن بشر به مرزهای جدیدی از علم و دانش است که به عنوان یک نقطه عطف در تاریخ بشری می‌توان از آن یاد نمود. این دانش به آرامی در حال تغییر بنیادین تمامی معیارهای گذشته بشر بود که تنها در ابعاد ماکرو می توانست متصور باشد ولی اکنون دنیای بیکرانی جدید رو در برابر خود گشوده می‌بیند.
