物質在奈米尺度時，會和它們在巨觀時有很大的不同，例如：不透明的物質會變成透明的（銅）、惰性的物質變成可以當催化劑（鉑）、穩定的物質變得易燃（鋁）、固體在室溫下變成了液體（金）、絕緣體變成了導體（矽）。奈米科技的神奇來自於其在奈米尺度下所擁有的量子和表面現象，並因此可能可以有許多重要的應用和製造許多有趣的材質。由"下而上"的奈米技術直接用原子或分子搭建更大的結構，這些技術包括化學合成，自組裝和位置組裝。
奈米科技一詞的定義是東京理科大學的谷口紀男教授在1974年提出。1981年，掃描隧道顯微鏡（STM）的發明被廣泛視為奈米元年。1980年代，IBM的安貝旭等人做出多晶體的金環，金環直徑小於400奈米，線寬在數十奈米左右。當外加磁場時，金環產生震盪電阻，這種現象稱作磁阻效應，而這種效應明顯和環的小尺寸有關，主要是金環內的電子受到金環奈米尺寸的干擾，而在環內兩側震盪。一般塊狀金是電的良導體，電阻值很小，不受磁場的影響。但上述奈米金環的結果顯示，當金粒子小到奈米尺度時，其物理性質與大尺寸時不同，這個現象可以用來製作新的奈米電子元件。
奈米科技已被視為新一波產業革命的源頭技術，歐美日本等國家的政府部門，近年來均編列大幅預算，推動國家級奈米基礎科學、工程技術之研發；學術界及產業界亦相繼投注大量人力資金於這場奈米科技的全球競賽中，希冀於專利與產品開發上搶得先機。美國，在1993年成立第一個奈米技術研究機構，2000年七月，美國政府向國會提出國家型奈米科技推動與落實計畫書（The National Nanotechnology Initiative：The Initiative and Its Implementation Plan）。2000～2001年，各國相繼針對該國產業現況，紛紛提出奈米科技發展計畫。日本成立「奈米材料研究所」（Tsukuba）、歐盟成立「奈米電子技術聯盟」（IMEC）、德國成立六個奈米技術卓越群、中國（北京）成立奈米國家科研中心，台灣工業技術研究院亦於2002年一月，成立奈米科技研發中心。
應用產品
- 磁電阻式隨機存取記憶體（MRAM）
- 場發射顯示器（FED）
- 奈米複合材料太陽能電池
- DNA晶片（又稱基因晶片）
- 光觸媒（Photocatalyst）
- 奈米碳管（Carbon Nanotube）
- 奈米碳球（Carbon Nano Capsule）
- 分子馬達（Molecular Motors）
- 奈米機器人（nanobots）
- 繞射式雷射光學尺（LDGI）
奈米顆粒的危害
奈米材料（包含有奈米顆粒的材料）本身的存在並不是一種危害。只有它的一些方面具有危害性，特別是他們的移動性和增強的反應性。只有某些奈米粒子的某些方面對生物或環境有害，我們才面臨一個真的危害。
要討論奈米材料對健康和環境的影響，我們必須區分兩類奈米結構：
- 奈米尺寸的粒子被組裝在一個基體、材料或器件上的奈米合成物、奈米表面結構或奈米組份（電子，光學感測器等），又稱為固定奈米粒子。
- 「自由」奈米粒子，不管在生產的某些步驟中存還是直接使用單獨的奈米粒子。這些自由奈米粒子可能是奈米尺寸的單元素，化合物，或是複雜的混合物，比如在一種元素上鍍上另外一張物質的「鍍膜」奈米粒子或叫做「核殼」奈米粒子。目前，公認的觀點是，雖然我們需要關注有固定奈米粒子的材料，自由奈米粒子是最緊迫關心的。
因為，奈米粒子同它們日常的對應物實在是區別太大了，它們的有害效應不能從已知毒性推演而來。這樣討論自由奈米粒子的健康和環境影響具有很重要的意義。
更加複雜的是，當我們討論奈米粒子的時候，我們必須知道含有的奈米粒子的粉末或液體幾乎從來不會單分散化，而是具有一定範圍內許多不同尺寸。這會使實驗分析更加複雜，因為大的奈米粒子可能和小的有不同的性質。而且，奈米粒子具有聚合的趨勢，而聚合的奈米粒子具有同單個奈米粒子不同的行為。
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