纳米金属材料20世纪80年代中期研制成功的，后来相继问世的有纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。
纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1~100纳米间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。
纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术及纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等方面。其中纳米材料技术着重于纳米功能性材料的生产（超微粉、镀膜、纳米改性材料等）、性能检测技术（化学组成、微结构、表面形态、物、化、电、磁、热及光学等性能）。纳米加工技术包含精密加工技术（能量束加工等）及扫描探针技术。
纳米材料具有一定的独特性，当物质尺寸小到一定程度时，则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为，当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时，其粒径改变1000倍，二者行为上将产生明显的差异。
五花八门的新材料纳米粒子不同于大块物质的理由是在其表面积相对增大，也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构，此结构代表具有高表面能量的不安定原子。这类原子极易与外来原子吸附键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。
就熔点来说，纳米粉末中由于每一粒子组成原子少，表面原子处于不安定状态，使其表面晶格震动的振幅较大，所以具有较高的表面能量，造成超微粒子特有的热性质，也就是造成熔点下降，同时纳米粉末将比传统粉末容易在较低温度烧结，而成为良好的烧结促进材料。
一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体，当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时，即形成单磁区之磁性物质。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时，将成为优异的磁性材料。
纳米技术在世界各国尚处于萌芽阶段，美、日、德等少数国家，虽然已经初具基础，但是尚在研究之中，新理论和技术的出现仍然方兴未艾。我国已努力赶上先进国家水平，研究队伍也在日渐壮大。
纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。
纳米粉末：又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。可用于高密度磁记录材料、吸波隐身材料、磁流体材料、防辐射材料、单晶硅和精密光学器件抛光材料、微芯片导热基片与布线材料、微电子封装材料、光电子材料、先进的电池电极材料、太阳能电池材料、高效催化剂、高效助燃剂、敏感元件、高韧性陶瓷材料（摔不裂的陶瓷，用于陶瓷发动机等）、人体修复材料、抗癌制剂等。
纳米纤维：指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。可用于微导线、微光纤（未来量子计算机与光子计算机的重要元件）材料、新型激光或发光二极管材料等。
纳米膜：纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起、中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于气体催化（如汽车尾气处理）材料、过滤器材料、高密度磁记录材料、光敏材料、平面显示器材料、超导材料等。
纳米块体：是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。主要用于超高强度材料、智能金属材料等。
纳米材料的用途很广，主要用途有：
医药使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细，并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便，用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织。使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液，就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。
家电：用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料，具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用，可用作电冰箱、空调外壳里的抗菌除味塑料。
电子计算机和电子工业：可用于阅读硬盘读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米材料级存储器芯片，现都已投入生产。计算机在普遍采用纳米材料后，可以缩小成为“掌上电脑”。
环境保护：环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能够对这些制剂进行过滤，从而消除污染。
纺织工业：在合成纤维树脂中添加纳米硅O2、纳米锌O、纳米硅O2复配粉体材料，经抽丝、织布，可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装，可用于制造抗菌内衣、用品，可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。
机械工业：采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理，可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。
纳米碳材料主要包括三种类型：碳纳米管、碳纳米纤维、纳米碳球。
1.碳纳米管
碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体，一般可分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管和双壁碳纳米管。
2.碳纳米纤维
碳纳米纤维分为丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维两种。碳纳米纤维质轻于铝而强力高于钢，它的比重是铁的1／4，强力是铁的10倍，除了有高超的强力外，其化学性能非常稳定，耐腐蚀性高，同时耐高温和低温、耐辐射、消臭。碳纳米纤维可以使用在各种不同的领域，由于制造成本高，大量用于航空器材、运动器械、建筑工程的结构材料。美国伊利诺伊大学发明了一种廉价碳纳米纤维，有高强力的韧性，同时有很强劲的吸附能力，能过滤有毒的气体和有害的生物，可用于制造防毒衣、面罩、手套和防护性服装等。
3.纳米碳球
根据尺寸大小将纳米碳球分为：①富勒烯族系Cn和洋葱碳(具有封闭的石墨层结构，直径在2~20纳米之间)，如C60，C70等；②未完全石墨化的纳米碳球，直径在50纳米~1微米之间；③碳微珠，直径在11微米以上。另外，根据纳米碳球的结构形貌可分为空心纳米碳球、实心硬纳米碳球、多孔纳米碳球、核壳结构纳米碳球和胶状纳米碳球等。
而碳纳米管是1991年日本的科学家饭岛教授在高分辨透射电子显微镜下发现的。和富勒烯不同的是，完美的碳纳米管是由碳原子的六边形组成的管状结构，类似于单个或多个石墨层卷曲而成(单壁碳纳米管或多壁碳纳米管)，而只在管子的两端由五边形提供一定的曲率而闭合。碳纳米管的发现被世界权威杂志《科学》评为1997年度人类十大科学发现之一，更重要的是，使各种一维纳米结构进入了人们的视野。
C60的示意图很难想象你印象中漆黑的碳所形成的纳米碳笼是五颜六色的吧？它们的溶液颜色可以依碳笼大小而改变：60个碳原子形成的碳笼(C60)是紫色的，70个碳原子形成的碳笼(C70)变成暗红色，而由80个碳形成的碳笼(C80)则是绿色的……在碳笼的空腔内包入金属原子形成的金属富勒烯溶液也同样异彩纷呈，包入金属钐的富勒烯是橘红色的，包入金属钆的富勒烯是棕色的，而包入金属铕的富勒烯发出绿宝石一样的光芒……不仅如此，由碳元素组成的碳纳米管还拥有荧光等新的光学性质。
碳纳米管的性质和应用同样独领风骚。由于良好的机械特性、电学和力学等性能，碳纳米管在复合材料、纳米电子元件、化学生物传感器等方面成为另一种很有前途的纳米材料。例如，中科院物理所合成的挑战理论极限的世界上最细的纳米管(管径0.5纳米)在5开氏度(零下268.15℃)时就有超导特性。在生物医学领域，将生物分子如DNA连接到管子上可以做生物传感器或起到运输、传递药物的作用。金属富勒烯和碳纳米管的完美结合—纳米豌豆荚使半导体型纳米管分割成多个量子点，这种材料可以用于纳米电子或纳米光电子器件。
在中国，很多科学家在碳纳米领域都做出了卓越的成绩，这些醉心于碳纳米世界的人，既是科学家，又是艺术家，还是魔术师，不仅让我们从一个全新的角度认识世界，而且为我们创造一个五彩缤纷的新天地。
知识点：纳米银
纳米银，是利用前沿纳米技术将银纳米化，纳米技术出现，使银在纳米状态下的杀菌能力产生了质的飞跃，极少的纳米银可产生强大的杀菌作用，可在数分钟内杀死650多种细菌，广谱杀菌且无任何的耐药性，能够促进伤口的愈合、细胞的生长及受损细胞的修复，无任何毒性反应，对皮肤也未发现任何刺激反应，这给广泛应用纳米银来抗菌开辟了广阔的前景，是最新一代的天然抗菌剂。值得一提的是，该产品遇水抗菌效果愈发增强，更利于疾病的治疗。这种纳米银抗菌微粉还可广泛应用于环境保护、纺织服饰、水果保鲜、食品卫生等领域。
