Nanopartikkelinen sinkkioksidi, ZnO, on sinkkioksidin muoto, jossa yhdiste muodostetaan yksittäisiksi hiukkasiksi, joiden halkaisija on vain 20 nanometriä. Läpinäkyvät hiukkaset, jotka suodattavat tehokkaasti ultravioletti-a (UVA)-ja ultravioletti-b (UVB) -valon, päällystetään sitten inertillä pii- tai alumiinioksidikerroksilla ja taipuvat kasautumaan ryhmiksi, joiden halkaisija on 200–500 nanometriä. Vertailun vuoksi ihmisen punasolujen keskimääräinen halkaisija on 100 nanometriä. Tärkeimpiä sinkkioksidin käyttömuotoja tässä muodossa ovat haitallisen auringon säteilyn estoaine sinkkioksidivoiteessa ja antibakteerinen ja fungistaattinen yhdiste, joka lisätään läpinäkyviin pinnoitteisiin, kuten puupintojen lakalle. Muita nanohiukkassinkkioksidin käyttötarkoituksia ovat suojaava ultraviolettivalo (UV) pinnoite muovikalvoille ikkunoille ja silmälaseille tai synteettisistä polymeereistä valmistetuille tekstiilikankaille.
Yksi varhaisimmista ja kiistanalaisimmista nanopartikkeleiden sinkkioksidin käyttötarkoituksista on UV-suoja-aine aurinkovoiteissa. Sinkkioksidin aurinkovoiteen hiukkasten ainutlaatuinen koko eikä itse yhdisteen kemiallinen luonne vaarantaa ihmisten terveyden. Tämä johtuu siitä, että niin pienessä mittakaavassa nanohiukkasten pinta-ala on paljon suurempi kuin niiden nettomassa, mikä voi tehdä niistä erittäin reaktiivisia aineita. Hiukkasten pienen koon ansiosta ne voivat läpäistä veri-aivoesteen, jossa laboratorioeläimillä tehdyissä tutkimuksissa niiden on osoitettu tappavan muodostavia hermoston kantasoluja (NSC). Nämä solut ovat vastuussa ihmisen neuronien uudistumisesta aivoissa, ja niiden tuhoutuminen voi johtaa lopulta rappeuttaviin aivosairauksiin.
Sinkin oksidin nanohiukkasten vaaraa koskeva tutkimus, jota esiintyy joissakin elintarvikkeissa ja monissa ihonhoitoon käytettävissä sinkkioksidituotteissa, on vielä alkuvaiheessa. Jotkut tutkimukset viittaavat siihen, että hiukkaset, joiden koko on yli 30 nanometriä, eivät aiheuta merkittävää lisääntynyttä riskiä terveydelle, kun taas toiset tutkimukset ovat osoittaneet, että nanohiukkasten sinkkioksidin koko -koko aiheuttaa vaaroja. Tuotteet, joissa niitä käytetään useimmiten, kuten sinkkioksidigelatiini tai voiteet, on tarkoitettu levitettäväksi ihon pintaan. Yli 30 nanometrin hiukkaset eivät pääse tunkeutumaan syvemmälle kudokseen, mutta nieltynä ne aiheuttavat riskejä verelle, keuhkokudokselle ja aivoille. Koska monet teolliset valmisteet nanohiukkasten sinkkioksidista ovat kuivan valkoisen jauheen muodossa, suurin riski näistä aineista on satunnainen hengittäminen.
Nanohiukkasten sinkkioksidin kaupallinen valmistus voidaan tehdä siten, että kasautumista ei tapahdu ja yksittäiset hiukkaset pysyvät erillään toisistaan. Tämä lisää niiden monipuolisuutta, kun niitä voidaan levittää ohuina kerroksina kankaiden tai muiden materiaalien pinnalle, ja lisää riskejä ihmisten nielemisessä tai hengittämisessä. Hiukkasten pinnoitteet voidaan myös tehdä joko hydrofobisiksi tai hydrofiilisiksi niiden erityistarpeista riippuen, ja ne voidaan valmistaa johdonmukaisesti halkaisijaltaan 20, 40 tai 60 nanometriä. Niiden käyttö monenlaisissa valmistusprosesseissa, joissa halutaan korroosionesto-, bakteeri- ja katalyyttisia vaikutuksia, tekee niistä edelleen painopisteen teollisuudessa vuodesta 2011 lähtien.