Prefiks nano- znači milijarditi. Nanometar je milijarditi dio metra, nanogram je milijarditi dio grama itd. Milijunti i tisućiti su mikro- i mili-. Kada se koristi u kontekstu modernih rasprava, prefiks nano- najčešće se stavlja ispred jedinice duljine, metra, što se odnosi na strukture i procese koji se odvijaju na nanometarskoj skali, veličinu atoma. Nanoznanost je polje koje istražuje ovu vrstu fenomena, dok je nanotehnologija inženjerska disciplina koja izrađuje korisne uređaje za njihovo iskorištavanje.
Veličina pojedinačnih atoma kreće se od 0.1 do 0.5 nanometara. Koristeći skenirajuće tunelske mikroskope, koji stvaraju slike koristeći efekte kvantnog tuneliranja, možemo razlučiti pojedinačne atome, pa čak i manipulirati njima u određenoj mjeri. Kao referentna točka za veličinu, najmanje bakterije, iz roda Mycoplasma, imaju prečnik od 200 nm.
Ideja o nanotehnologiji započela je s poznatim fizičarom Richardom Feynmanom, koji je 1959. održao govor pod naslovom “Ima puno prostora na dnu”, u kojem je rekao: “Principi fizike, koliko vidim, ne govore protiv mogućnost manevriranja stvarima atom po atom.” Feynman je predložio da se pomoću niza robotskih ruku konstruiraju sve manje robotske ruke, sve dok ruke ne postanu toliko male da budu u stanju manipulirati pojedinačnim atomima.
Privlačnost takvog stroja, u kombinaciji s kratkoročnim primjenama nanoznanosti i nanotehnologije, potaknula je mnoge milijarde dolara ulaganja u tom području. Od lipnja 2007. više od 200 potrošačkih proizvoda sadrži neke materijale koji se smatraju nanotehnologijom. Naravno, značenje riječi “nanotehnologija” znatno se proširilo otkako je prvi put zamišljena. Izvorno je to značilo sustave strojeva u nanorazmjeri, ali danas se obično primjenjuje na praktički bilo koju vrstu znanstvenih istraživanja koja se odvijaju na nanorazmjeri.
Riječ “nanotehnologija” je prvobitno popularizirao 1986. Eric Drexler kroz svoju knjigu Motori stvaranja, u kojoj se raspravljalo o izvedivosti i potencijalu napredne nanotehnologije. Slijedila je tehnička knjiga Nanosustavi 1992. godine, koja je predstavila različite dizajne molekularnih strojeva. Međutim, oni tek trebaju biti izgrađeni.