Nanotehnološke tvrtke rade niz različitih stvari, slično kao i svaka druga tvrtka za istraživanje i razvoj, iako je većina njihova posla povezana s razvojem i implementacijom nanotehnologije. Te su tvrtke često uključene u farmaceutska ili zdravstvena istraživanja i medicinski rad, iako se mogu razviti i druge potencijalne namjene za njihov rad. To obično uključuje bilo koju vrstu posla koji bi se mogao pokazati isplativim za tvrtku koja radi na nanotehnologiji, kao što je obrambeni ili vojni rad. Nanotehnološke tvrtke obično rade na financiranju i izvođenju istraživanja u stvaranju nanomstrojeva i sličnih primjena nanotehnologije.
Općenito, nanotehnološke tvrtke ulažu u istraživanje i razvoj novih tehnologija koje iskorištavaju prednosti nanomstrojeva i sličnih razvojnih koncepata. Nanomstrojevi su uređaji koji bi mogli izvršavati prilično složene programe, poput drugih strojeva i računala, ali koji postoje u iznimno malom opsegu. Ti bi uređaji vjerojatno bili mikroskopske veličine i mogli bi biti manji od jedne ljudske stanice. Ova vrsta tehnologije omogućila bi razvoj sićušnih strojeva koji bi se mogli ubrizgati u krvotok osobe u borbi protiv bolesti poput virusa, pa čak i protiv širenja kancerogenih stanica unutar osobe.
Nanotehnološke tvrtke često rade na razvoju takve tehnologije, iako su općenito ove vrste nanomstrojeva još uvijek uglavnom hipotetske. Jedno od glavnih problema s kojima se nanotehnološke tvrtke moraju nositi je veličina i kako se uređaji tako nevjerojatne male veličine mogu programirati za pokretanje složenih sustava. Uostalom, nanomstrojevi dizajnirani za uništavanje kancerogenih stanica u ljudskom tijelu moraju moći razlikovati takve stanice od zdravih. Postoje i potencijalne vojne primjene za takve uređaje, budući da bi nanomstroj potencijalno mogao biti dizajniran i programiran za popravak oštećenih stanica unutar ljudskog tijela.
U teoriji, nanotehnološke tvrtke mogle bi razviti mikroskopske strojeve koji bi mogli popraviti tkiva i organe koji su bili ozlijeđeni na bojnom polju. To bi omogućilo da se rane vojnika iznutra zaliječe, što bi zahtijevalo manje truda od medicinskih stručnjaka i potencijalno spasilo stotine ili tisuće života. Naravno, postoje i druge namjene nanomstrojeva u vojnim aplikacijama, a neke nanotehnološke tvrtke vjerojatno rade na razvoju takvih uređaja.
Nanotehnološka tvrtka obično zapošljava znanstvenike koji su specijalizirani za molekularnu biologiju, informatiku i robotiku. Ove nanotehnološke tvrtke također moraju pronaći način financiranja takvih istraživanja, često kroz ugovore s vladinim agencijama ili razvoj komercijalnih proizvoda. Oni također obično rade kako bi osigurali da se ulaganja vremena i novca isplate te da se razvije konačni proizvod koji se može iskoristiti na način koji je financijski koristan za tvrtku.