Nanoteknologi har fått namnet sitt frå storleiken sin. Det er teknologi på nanometernivå. Ein nanometer er ein milliarddels meter. Nettstaden Forskning.no jamfører tilhøvet mellom ein nanometer og ein meter med tilhøvet mellom diameteren på ei klinkekule og diameteren på jorda. På 1980-talet vart det utvikla eit mikroskop som kan studera materie på atomnivå (atom er omlag ein tidels nanometer), Atomic Force Microscopy (AFM): Mikroskopet kan laga overflatebilete med presisjon heilt ned til atomnivå ved hjelp av ein ekstremt tynn metallspiss som «les av» strukturen i materialet. I tillegg kan AFM-spissen plukka opp og flytta på atom. Nanoteknologi kan altså til dømes byggja nye stoff på atomnivå. Ulike materiale har ulike eigenskapar, som evna til å leia straum, spesifikke varmeeigenskapar eller smeltetemperatur til dømes. Men det har vist seg at i ekstremt små mengder, nanostorleikar, så oppfører kjende materiale seg signifikant annleis enn i «vanlege», større mengder. Desse «nanoeigenskapane» skuldast i fyrste rekkje det høge overflate/volum-forholdet på partiklane, men kan også skuldast den sterkt avgrensa utbreiinga av systemet. Nye effektar som ikkje er observert i naturen kan bli skapte gjennom å designa materiale på nanonivå. Slik kan ein skreddarsy materiale til ulike føremål. Mykje merksemd har vorte retta mot karbon-nanorør, eit byggemateriale som er ti gongar lettare og ti gonger sterkare enn stål. Sidan atom og molekyl er byggesteinane i all materie, inkludert levande organismar, vil nanoteknologien bli viktig på alle område. Det er også her utviklinga av dei «smarte materiala» skjer. Ein kan til dømes sjå for seg bitte små sensorar som kan gå inn i blodbanen og søka etter kreftceller for å uskadeliggjera dei. I Noreg skjer det nano- og materialforsking ved Universitetet i Oslo, og i Tronheim ved NTNU, SINTEF og Institutt for energiteknikk.