Nanowissenschaften untersuchen Phänomene im Nanometer-Maßstab.
Nanotechnologie erzeugt und verwendet neuartige Materialien und Systeme, die aufgrund ihrer geringen Größe (ca. zwischen 1 und 100 Nanometer) besondere Eigenschaften und Wirkungen besitzen. Nanotechnologie ist keine Technologie im engeren Sinne, sondern ein forschungspolitischer bzw. -organisatorischer Begriff, der viele unterschiedliche Felder abdeckt.

	Ein Nanometer (nm) ist m, d.h. ein Milliardstel Meter oder ein Millionstel Millimeter. Zum Vergleich: Der Punkt über dem Buchstaben "i" hat ungefähr einen Durchmesser von einer Million Nanometer. Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von ca. 50.000 Nanometern. Ein Nanometer verhält sich zu einem Meter wie der Durchmesser einer Haselnuss zu dem der Erde.
(Quelle: BAuA)

Nanoteilchen kommen auch natürlich vor oder können unbeabsichtigt entstehen. Beim vorliegenden Projekt geht es um synthetische, das heißt künstlich hergestellte Nanomaterialien, die zumindest eine Raumdimension im Nanometer-Bereich besitzen: Nanopartikel (drei Dimensionen unter 100 nm), Nanoröhrchen ("Tubes", auch Drähte; zwei Dimensionen unter 100 nm), sowie dünne Filme, Schichten und Plättchen (eine Dimension unter 100 nm).

Auf zwei Arten werden Nanomaterialien hergestellt: durch Verkleinerung bis zur gewünschten Größe oder umgekehrt durch den Aufbau aus einzelnen Atomen oder Verbindungen mittels kontrollierter chemischer Reaktionen in Flüssigkeiten und Gasen. Ein Dossier des ITA-Projektes NanoTrust beschreibt die Herstellung von Nanomaterialien.
Bei Nanoteilchen, die kleiner als 50 nm sind, treten quantenmechanische Effekte auf, weshalb sie ihre Eigenschaften und durch Wechselwirkung mit ihrer Umgebung auch ihre Gestalt verändern können. Sie haben ein äußerst stark erhöhtes Oberflächen-zu-Masse-Verhältnis. Oberflächeneigenschaften spielen eine immer größere Rolle.

Verglichen mit grösseren Teilchen derselben Zusammensetzung zeigen sich im Nanometer-Bereich veränderte physikalische Eigenschaften und chemische Reaktivität, z. B. Änderungen in Elektrischer Leitfähigkeit, Farbe, Masse, Stabilität und Festigkeit, Adsorptionsverhalten oder in der Wechselwirkung mit biologischen Systemen.
Ein ITA-Dossier gibt einen Überblick über die Charakteristika synthetischer Nanopartikel.

Die speziellen Eigenschaften von Nanomaterialien können ausgenutzt werden, um neue Werkstoffe und Anwendungen zu entwickeln und bestehende zu verbessern.
Einige Anwendungen wurde bereits realisiert. So finden sich herkömmliche Stoffe in Nanopartikelgrösse z. B. in Konsumartikeln (in Reinigungsmitteln, Kosmetika, Sonnenschutzmitteln, Textilien oder Lacken), es werden Carbon Nanotubes - das sind röhrchenförmige Gebilde aus Kohlenstoff - für Lithium-Ionen-Batterien oder hochfeste Verbundwerkstoffe (Tennisrackets, Fahrradkomponenten usw.) verwendet.Nanomaterialien und Nanotechnologien in Kosmetika, in der Lebensmittelindustrie, sowie in österreichischen Konsumartikeln werden in ITA-Dossiers näher beschrieben.

Mit Nanotechnologien sind hohe technologische und wirtschaftliche Erwartungen verbunden. Beispiele für erwarteten Nutzen sind effizientere Energieumwandlung und Energiespeicherung, verbesserte Wärmedämmung und geringerer Ressourcenverbrauch, aber auch bessere Reingungstechniken und Nachweismöglichkeiten für schädliche Stoffe im Umweltschutz, oder neue bzw. wirksamere Therapiemöglichkeiten in der Medizin.
Die Kehrseite der Medaille liegt in einer Reihe potenzieller Risiken, sowohl für die Gesundheit von Beschäftigten und KonsumentInnen, als auch für die Umwelt durch freie, unlösliche Nanomaterialien.