Nanotechnológia az alkalmazott tudomány és technológia területe, ami
számos témát fed le. A fő téma, hogy hogyan lehet egy
olyan anyagot irányítani, aminek a mérete 1 mikrométer - körülbelül 1 és 100 nanométer között van -, valamint hogyan lehet ilyen méretű szerkezeteket előállítani. Ez egy erősen multidiszciplináris terület, amely ismereteket használ fel olyan tudományágaktól, mint az alkalmazott fizika, anyagtudomány, kolloidtudomány, eszközfizika, szupramolekuláris kémia, gépészet és elektrotechnika.
Számos elmélet foglalkozik azzal, hogy ennek az új technológiának és tudománynak milyen eredményei lesznek. A nanotechnológiát felfoghatjuk úgy, mint a létező tudományok kiterjesztését a nanoméretekre, vagy mint a létező tudományok újragondolását egy új és sokkal modernebb összefüggésben.
Mindkettő megközelítést használják a nanotechnológiában. A “bottom-up” (alulról-felfelé) megközelítés szerint az anyagok és eszközök
molekuláris összetevőkből állnak, melyek önmagukat építik fel kémiailag eleget téve a molekuláris ismeretek elveinek. A “top-down” (felülről-lefelé) megközelítés szerint a nano-tárgyak nagyobb dolgokból születnek atomszintű ellenőrzés nélkül. A nanotechnológia lendítőerejét a kolloidtudomány számos ismeretének megújulása adta, melyet kombináltak új generációs elemző eszközökkel, mint pásztázó erőméréses mikroszkóp (AFM – atomic force microscope) és a “scanning tunneling” mikroszkóp (STM).
Ha ezeket kombináljuk olyan finom eljárással, mint az elektronsugaras litográfia, akkor ezek az eszközök lehetővé teszik, hogy óvatosan átalakítsuk a nanoszerkezeteket és megfigyeljünk valami egészsen újszerű jelenséget.
Számos modern felhasználása van a nanotechnológiának, így polimert állítanak elő, ami molekuláris struktúrán alapul és számítógépes chipeket készítenek, ami a felület-tudományon alapul. A számos nanotechnológiába vetett bizalom és hit ellenére – mintpéldául kvantum pontok és nanocsövek – az igazi kereskedelmi felhasználása olyan dolgok gyártására terjed ki, mint naptej, kozmetikumok, védőfelszerelések.