Dans la zone "nano", les lois de la mécanique classique et mécanique quantique régissent tour à tour les disciplines traditionnelles (physique, chimie et biologie). Ainsi certains matériaux en dessous d'une taille spécifique changent assez brusquement de comportement.
Les nanotechnologies s'appliquent à différents secteurs comme les Matériaux, les Technologies de l'information ou la Santé. Elles concernent aussi bien la conception, la caractérisation, la production et l'application de structures, dispositifs et systèmes à l'échelle nanométrique. Deux approches se complètent: “top down” (du micro vers le "nano") et “bottom up” (de la molécule vers le "nano").