Awalan nano- berasal dari bahasa Yunani nanos, yang berarti kerdil. Satu nanometer adalah sepersejuta meter. Istilah nanoteknologi dan nanosains terkait erat dan terkadang membingungkan. Nanosains secara khusus mengacu pada studi objek yang sangat kecil dan berada dalam kisaran sepuluh hingga ratusan nanometer. Nanoteknologi, di sisi lain, adalah manipulasi, aplikasi, dan penggunaan aktual objek dan materi berukuran nanometer untuk menghasilkan fenomena yang berbeda, atau untuk teknologi dan aplikasi tertentu.
Nanoscale mengacu pada segala sesuatu yang dalam ukuran tertentu yang dipelajari, atau digunakan untuk, nanoteknologi dan nanosains. Mata telanjang tidak dapat melihat benda-benda berskala nano, sehingga teknologi khusus digunakan untuk mempelajari benda-benda kecil ini. Sangat sulit bagi kebanyakan orang untuk memahami betapa kecilnya nanometer. Sebagai referensi, selembar kertas notebook standar memiliki ketebalan sekitar 100,000 nanometer, yaitu 0039 inci (009906 cm).
Ketika sesuatu direduksi menjadi skala nano, warnanya, serta sifat-sifat spesifik yang biasanya dimilikinya pada ukuran yang lebih besar, sering berubah. Ilmu nano mempelajari perubahan-perubahan ini dalam suatu objek dan sifat-sifat barunya. Nanoteknologi dan nanosains adalah bidang interdisipliner yang menggabungkan fisika, kimia, dan biologi.
Universitas, perusahaan, dan pemerintah sering mempelajari bidang ini karena dianggap bahwa aplikasi yang mungkin dihasilkan dari studi skala nano dapat mengubah setiap aspek kehidupan. Kemungkinannya diyakini tidak terbatas dan ada banyak program nanosains di seluruh dunia. Banyak universitas sekarang menawarkan gelar sarjana di bidang nanosains.
Manusia tanpa sadar telah menggunakan nanoteknologi dan nanosains selama ratusan tahun. Penciptaan pedang baja, misalnya, bisa dikatakan sebagai contoh nanoteknologi terapan. Baja adalah campuran dari beberapa logam yang diubah melalui pada tingkat atom melalui peleburan.
Diyakini bahwa, dengan mengeksplorasi nanosains, temuan dapat diterapkan dalam nanoteknologi untuk membuat bahan yang lebih kuat, lebih tahan lama, dan lebih ringan. Bahan-bahan baru ini dapat menghasilkan lebih sedikit limbah dan menggunakan lebih sedikit energi. Pelapisan dapat diterapkan pada permukaan yang membuat bahan tergores dan tahan korosi.
Kemajuan nanoteknologi dan nanosains dapat menghasilkan metode penyampaian obat yang lebih efektif dengan efek samping yang lebih sedikit, metode untuk memurnikan udara, dan prosedur yang dapat memperbaiki jaringan tubuh yang rusak. Penyimpanan makanan telah mendapat banyak manfaat dari penemuan dalam nanosains. Misalnya, endapan tanah liat berukuran nanometer dalam wadah plastik menciptakan penghalang kedap air yang tidak dapat dilewati gas, sehingga mengawetkan makanan dengan lebih baik. Juga, partikel perak pada skala nano sering dicampur ke dalam plastik karena telah ditemukan untuk menghambat perkembangan bakteri dalam wadah penyimpanan.