Nanoteknologia on tiede, joka kattaa monia tutkimusaloja eri tekniikan areenoilta materiaalitieteeseen ja moniin elämän- ja fysikaalisiin tieteisiin, kuten fysiikkaan, kemiaan ja molekyylibiologiaan. Tämä tekee siitä monipuolisen mahdollisen kuluttajien nanoteknologian tuotteiden, teollisuuskoneiden ja -pinnoitteiden sekä lääkinnällisten laitteiden lähteen. Vuodesta 2011 lähtien nanoteknologian tutkimuksella on luotu kaikkea syöpähoidoista, joilla ei ole sivuvaikutuksia, tahrattomista housuista maalaustöihin autoille, jotka eivät näytä koskaan likaantuvan.
Nanoteknologian koulutus pyrkii keskittymään laajaan tieteen ja tekniikan alojen ymmärtämiseen, vaikka tutkimuksen ja kehityksen ydinalueet keskittyvät yleensä kolmelle alueelle. Kentällä on suoria sovelluksia nanoteknologiatuotteille piitekniikassa ja mikrosirujen tuotannossa, jotta tietokonejärjestelmät pienenevät ja nopeutuvat enemmän muistia ja luotettavuutta lisäämällä. Se keskittyy myös suoraan monien geneettisten ja ympäristön aiheuttamien sairauksien hoitoa koskevan lääketieteellisen tutkimuksen alaan sekä tarjoaa uudenlaisia lääketieteellisiä implantteja ja laitteita erilaisten vammojen ja rappeuttavien tilojen hoitoon. Molekulaarinen nanoteknologia keskittyy myös materiaalitieteelliseen tutkimukseen kehittääkseen nanoteknologiatuotteita kaikkeen – paremmista sotilasliivistä panssarointiin – joustavasta muovista valmistetuille aurinkokennoille ja injektoitaville kullan nanopalloille niveltulehdukseen ja syövän hoitoon.
Nanoteknologiayritys voi olla mitä tahansa suuren öljyntuottajan divisioonasta pieneen yritykseen, jossa on kourallinen työntekijöitä, jotka valmistavat hiilen nanoputkia mikroelektromekaanisille antureille (MEM) 1,000 kertaa hiuksen leveyttä pienemmäksi. Minkä tahansa nanoteknologian sovelluksen markkinat määräävät suurelta osin, rakennetaanko se ja missä määrin, koska monet valtion, yksityisten tai akateemisten laboratorioiden tuottamat nanoteknologian prototyypit eivät koskaan pääse laboratorion ulkopuolelle. Yhden nanoteknologian prototyypin tuottaminen on paljon helpompaa ja usein vuosikymmenien päässä valmistusprosessin jalostamisesta tuhansien saman tuotteen valmistamiseksi vakiintuneelle laatutasolle. Siksi lääketiede, tietokoneet ja materiaalitiede ovat tärkeimpiä nanoteknologiatuotteita tuottavia alueita, koska ne rahoitetaan usein voimakkaasti ongelmien ratkaisemiseksi, joilla on jatkuvasti kasvavia vaatimuksia yhteiskunnassa.
Nanoteknologiatuotteiden tutkimus kattaa sekä arkipäivän että eksoottisen lopun nykyaikaisen teollistuneen yhteiskunnan tarpeista. Nanoteknologiaa on käytetty kaikessa, tennispalloista, jotka eivät mene tasaiseksi, parempiin suprajohtaviin materiaaleihin, joita käytetään ydinfuusiotutkimuksessa. Tutkijat etsivät aktiivisesti menetelmiä hiilinanoputkikaapeleiden valmistamiseksi nanoteknologialla, jota voitaisiin käyttää avaruushissin valmistamiseen, kuljettamaan ihmisiä ja rahtia maan pinnalta kiertoradalle murto -osalla rakettijärjestelmien kustannuksista. Itse replikoituvien nanobotikoneiden prototyyppien tehtävänä voisi olla myös öljyvuotojen puhdistaminen, kotitalousjätteiden kierrättäminen molekyylitasolla hyödyllisiksi materiaaleiksi, kuten vaatteiksi tai polttoaineeksi, tai nanobotit voivat kellua ihmisen verenkierrossa ja korjata soluvaurioita hidastaa ikääntymistä käsitellä asiaa.
Monet näistä nanoteknologiatuotteista ovat prototyyppi- ja konseptivaiheessa, mutta kaikki suuret teollisuusmaat investoivat voimakkaasti nanoteknologian tutkimukseen. Tuhannet nanoteknologiatuotteet ovat jo kuluttajapisteiden hyllyillä, ja monet tavalliset kulutustavarat on päivitetty pinnoitteilla tai nanotason materiaaleilla. Tiede on leimattu sivilisaation toiseksi teolliseksi vallankumoukseksi, mutta se on hidas, asteittainen vallankumous, joka tapahtuu suurelta osin päivittäisen ostajan huomaamatta.