“Nanofabrication” se odnosi na izradu struktura s veličinama karakteristika mjerenih u nanometrima, posebno ispod 20 nanometara na strani. Trenutna tehnologija uglavnom dopušta nanofabrikaciju samo u dvodimenzionalnom smislu. Glavna podskupina trenutne nanoproizvodnje su tehnologije koje spadaju u djelokrug nanolitografije, što u osnovi samo znači “pisanje na nano skali” i podrazumijeva 2-dimenzionalni rezultat. U tom smislu, čak i konvencionalna fotolitografija koja se koristi za izradu računalnih čipova je tehnički nanoproizvodnja, jer se veličine značajke mjere u stotinama nanometara. Međutim, “nanofabrication” se obično odnosi na novije i najsuvremenije pristupe.
Konvencionalna fotolitografija, glavni oslonac računalne industrije, može se koristiti za stvaranje značajki s dimenzijama od čak 22 nm, iako je to vrlo skupo i trenutno se ne smatra isplativim. Tipičnije je da uzorci imaju veličinu obilježja od oko 193 nm kao donju granicu. U iščekivanju da naiđu na fizička ograničenja s fotolitografijom, računalne tvrtke uložile su milijarde dolara u istraživanje litografskih tehnika sljedeće generacije. To uključuje litografiju x-zraka (veličine značajki od 15 nm), dvostruko oblikovanje uzoraka (koristeći pristup niže razlučivosti, ali dva puta uzorkovanje iste površine), litografiju izravnog pisanja elektroničkim snopom (EBDW), ekstremnu ultraljubičastu litografiju, litografiju nanoimprinta, skeniranje litografija sonde (koja može manipulirati pojedinačnim atomima) i nanolitografija mikroskopa atomske sile.
Napredniji pristupi nanoproizvodnji su molekularno samosastavljanje, što je stotine puta demonstrirano u laboratoriju, ili pozicijska mehanosinteza, koja je u najranijim fazama istraživanja. Oboje su pokušaji da se nanofabrikacija pređe u 3D područje, što bi uistinu otključalo njezinu tehnološku moć. Brza nanoproizvodnja u 3D bi značila da bi proizvođači teoretski mogli izgraditi širok raspon kemijski mogućih struktura s nanometarskom preciznošću. To bi moglo dovesti do motora za redove jačine nego danas, materijala sa 100 puta boljim omjerom snage i težine, elektronike ugrađene u sve i još mnogo toga. No, za sada se nanoproizvodnja uglavnom koristi samo za izradu boljih računalnih čipova.