Η νανοτεχνολογία είναι μια επιστήμη που εκτείνεται σε πολλούς ερευνητικούς κλάδους, από διάφορους τομείς της μηχανικής έως την επιστήμη των υλικών, και πολλές από τις επιστήμες της ζωής και της φυσικής, όπως η φυσική, η χημεία και η μοριακή βιολογία. Αυτό το καθιστά μια ποικιλόμορφη πηγή πιθανών καταναλωτικών προϊόντων νανοτεχνολογίας, βιομηχανικών μηχανημάτων και επιστρώσεων και ιατρικών συσκευών. Από το 2011, η έρευνα στη νανοτεχνολογία έχει χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία τα πάντα, από θεραπείες για τον καρκίνο χωρίς παρενέργειες έως αδιάβροχα παντελόνια μέχρι βάψιμο θέσεων εργασίας για αυτοκίνητα που φαίνεται να μην λερώνονται ποτέ.
Η εκπαίδευση στη νανοτεχνολογία προσπαθεί να επικεντρωθεί σε μια ευρεία κατανόηση των κλάδων της επιστήμης και της μηχανικής, αν και τα βασικά πεδία για την έρευνα και την ανάπτυξη τείνουν να εστιάζονται σε τρεις τομείς. Το πεδίο έχει άμεσες εφαρμογές σε προϊόντα νανοτεχνολογίας στη μηχανική πυριτίου και την παραγωγή μικροτσίπ για να κάνει τα συστήματα υπολογιστών μικρότερα και ταχύτερα με περισσότερη μνήμη και μεγαλύτερη αξιοπιστία. Εστιάζει επίσης απευθείας στο πεδίο της ιατρικής έρευνας σε θεραπείες για πολλές γενετικές και περιβαλλοντικά προκαλούμενες ασθένειες, καθώς και στην παροχή νέων τύπων ιατρικών εμφυτευμάτων και συσκευών για τη θεραπεία διαφόρων τραυματισμών και εκφυλιστικών καταστάσεων. Η μοριακή νανοτεχνολογία επικεντρώνεται επίσης στην έρευνα της επιστήμης των υλικών για την ανάπτυξη προϊόντων νανοτεχνολογίας για τα πάντα, από καλύτερη θωράκιση σώματος για στρατιώτες έως ηλιακά κύτταρα κατασκευασμένα από εύκαμπτο πλαστικό έως ενέσιμες νανοσφαίρες χρυσού για θεραπείες αρθρίτιδας και καρκίνου.
Μια εταιρεία νανοτεχνολογίας μπορεί να είναι οτιδήποτε, από ένα τμήμα ενός μεγάλου παραγωγού πετρελαίου έως μια μικρή εταιρεία με λίγους υπαλλήλους που κατασκευάζουν νανοσωλήνες άνθρακα για μικροηλεκτρομηχανικούς αισθητήρες (MEM) 1,000 φορές μικρότερους από το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας. Η αγορά για οποιαδήποτε εφαρμογή νανοτεχνολογίας καθορίζει σε μεγάλο βαθμό εάν θα κατασκευαστεί και σε ποια κλίμακα ποσότητας, καθώς πολλά πρωτότυπα νανοτεχνολογίας που παράγονται από κυβερνητικά, ιδιωτικά ή ακαδημαϊκά εργαστήρια δεν τα βγάζουν ποτέ εκτός εργαστηρίου. Η παραγωγή ενός πρωτοτύπου νανοτεχνολογίας είναι πολύ πιο εύκολη και συχνά δεκαετίες μακριά από τη διύλιση μιας παραγωγικής διαδικασίας για την παραγωγή χιλιάδων ίδιων προϊόντων σε ένα καθιερωμένο επίπεδο ποιότητας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ιατρική, οι υπολογιστές και η επιστήμη των υλικών είναι οι κύριοι τομείς παραγωγής προϊόντων νανοτεχνολογίας, καθώς συχνά χρηματοδοτούνται σε μεγάλο βαθμό για την επίλυση προβλημάτων που έχουν συνεχώς αυξανόμενες απαιτήσεις στην κοινωνία.
Η έρευνα σε προϊόντα νανοτεχνολογίας καλύπτει τόσο το εγκόσμιο όσο και το εξωτικό τέλος του φάσματος των αναγκών της σύγχρονης βιομηχανοποιημένης κοινωνίας. Η νανοτεχνολογία έχει χρησιμοποιηθεί για να φτιάξει τα πάντα, από μπάλες του τένις που δεν πέφτουν επίπεδη έως καλύτερα υλικά υπεραγωγών για εφαρμογές στην έρευνα πυρηνικής σύντηξης. Οι επιστήμονες επιδιώκουν ενεργά μεθόδους κατασκευής καλωδίων νανοσωλήνων άνθρακα με νανοτεχνολογία που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή ενός διαστημικού ανελκυστήρα, που μεταφέρει ανθρώπους και φορτία από την επιφάνεια της Γης σε τροχιά με ένα κλάσμα του κόστους των συστημάτων πυραύλων. Τα πρωτότυπα για αυτοαναπαραγόμενες μηχανές nanobot θα μπορούσαν επίσης να επιφορτιστούν με τον καθαρισμό πετρελαιοκηλίδων, την ανακύκλωση οικιακών σκουπιδιών σε μοριακό επίπεδο σε χρήσιμα υλικά όπως ρούχα ή καύσιμα ή τα νανορομπότ θα μπορούσαν να επιπλέουν στην ανθρώπινη κυκλοφορία του αίματος και να επιδιορθώσουν τη βλάβη των κυττάρων για να επιβραδύνουν τη γήρανση επεξεργάζομαι, διαδικασία.
Πολλά από αυτά τα προϊόντα νανοτεχνολογίας βρίσκονται στο αρχικό και εννοιολογικό στάδιο, ωστόσο όλα τα μεγάλα βιομηχανικά έθνη επενδύουν πολλά στην έρευνα της νανοτεχνολογίας. Χιλιάδες προϊόντα νανοτεχνολογίας βρίσκονται ήδη στα ράφια σε καταστήματα καταναλωτών και πολλά κοινά καταναλωτικά προϊόντα έχουν ενημερωθεί με επιστρώσεις ή υλικά κατασκευασμένα σε νανο επίπεδο. Η επιστήμη έχει χαρακτηριστεί ως η δεύτερη Βιομηχανική Επανάσταση για τον πολιτισμό, αλλά είναι μια αργή, σταδιακή επανάσταση που λαμβάνει χώρα σε μεγάλο βαθμό απαρατήρητη από τον καθημερινό αγοραστή.