เราคงเคยได้ยินคำ เมตร เซนติเมตร และมิลลิเมตร ซึ่งใช้กันนานแล้ว ต่อมาได้มีการศึกษาสิ่งต่างๆ ที่มีขนาดเล็กมากๆ เช่น ส่วนต่างๆ ของเครื่องใช้ไฟฟ้า เชื้อโรค โมเลกุล ตลอดจนส่วนต่างๆ ภายในโมเลกุลของสิ่งที่มีชีวิตและสิ่งที่ไม่มีชีวิต เช่น ใบบัว ใบบอน ผีเสื้อ คาร์บอน เงิน ทอง จึงตั้งหน่วยสำหรับใช้เพิ่มขึ้น เช่น ไมโครเมตร นาโนเมตร
ไมโครเมตร คือ ๑ ในพันส่วนของ ๑ มิลลิเมตร
นาโนเมตร คือ ๑ ในพันส่วนของ ๑ ไมโครเมตร หรือ ๑ ในพันล้านส่วนของ ๑ เมตร
ดังนั้นนาโนเมตรจึงมีขนาดเล็กมาก หากเปรียบเทียบความหนาของเหรียญสลึงเป็นหน่วยนาโนเมตรแล้ว หนึ่งเหรียญสลึง ซึ่งหนา ประมาณ ๑ มิลลิเมตร จะเท่ากับ ๑ ล้าน นาโนเมตร
เส้นผม ๑ เส้น หนาประมาณ ๑ แสน นาโนเมตร
แบคทีเรีย ๑ ตัว ซึ่งเรามองด้วยตาเปล่าไม่เห็น มีขนาดประมาณ ๑ พัน นาโนเมตร
การศึกษาเกี่ยวกับวัสดุที่มีอนุภาคนาโน คือ ขนาดประมาณ ๑ - ๑๐๐ นาโนเมตรนั้น เรียกว่า นาโนศาสตร์ ซึ่งเป็นวิชา ที่เน้นการจัดการกับอะตอม และโมเลกุลของสิ่งต่างๆ เช่น การจัดเรียงตัว การเคลื่อนย้ายตำแหน่งของอะตอม และโมเลกุลเหล่านั้น
หากเรานำเหรียญห้าบาท ๑๒ เหรียญ มาเรียงในแบบต่างๆ ๓ แบบ ดังภาพข้างล่างนี้ อาจมองเห็นภาพการเรียงตัวของอะตอมว่า มีได้หลายแบบ
การเรียงแบบที่ ๑ ใช้เนื้อที่มาก และถ้าเรายึดเหรียญที่วางเรียงกัน ให้ติดกันด้วยเทป จะสามารถพับงอให้มีรูปร่างต่างๆ ได้ นอกจากใช้เนื้อที่มากแล้ว ยังมีพื้นที่ผิวมากที่สุด เมื่อเปรียบเทียบกับแบบอื่น
พื้นที่ผิวนี้เป็นจุดประสงค์สำคัญ ในการสังเคราะห์วัสดุนาโนให้มีขนาดเล็ก ตัวอย่างเช่น ถ้านำน้ำตาลก้อนกับน้ำตาลผง ในปริมาณที่เท่ากันมาละลายในน้ำ จะพบว่า น้ำตาลผงมีประสิทธิภาพในการละลายมากกว่าน้ำตาลก้อน เนื่องจาก มีขนาดเล็กกว่า และมีพื้นที่ผิวมากกว่า
แบบที่ ๒ ใช้เนื้อที่น้อยลง และสามารถจัดวางเหรียญ ให้มีรูปร่างต่างๆ ได้
แบบที่ ๓ ใช้เนื้อที่วางน้อยที่สุด และถ้ายึดติดเหรียญทั้งหมดด้วยเทป จะเปลี่ยนรูปร่างได้ยาก เพราะเหรียญวางซ้อนกัน
สิ่งที่แตกต่างกันอย่างชัดเจนของการวางเหรียญทั้งสามแบบ คือ พื้นที่ผิวรอบนอก และความยาวของรอบขอบ เรานำผลการศึกษาจากนาโนศาสตร์มาใช้ผลิตวัสดุ เครื่องมือ เครื่องใช้ อุปกรณ์ที่ใช้ในชีวิตประจำวัน การเกษตร ในอุตสาหกรรมต่างๆ และการแพทย์ เพื่อให้ได้คุณสมบัติพิเศษตามที่ต้องการ เช่น มีขนาดเล็กลง แต่คุณภาพดีกว่าเดิม ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อโรคโดยเรียกวิธีการนี้ว่า นาโนเทคโนโลยี
ตัวอย่างสิ่งที่ได้จากนาโนเทคโนโลยีมีอยู่มาก เช่น
นอกจากนี้กำลังมีการศึกษาวิจัยอีกมากมายเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยี เช่น การสร้างคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะสูง แต่มีขนาดเล็กมาก และการผลิตหุ่นยนต์ขนาดเล็กจิ๋วเพื่อนำยาเข้าไปในร่างกายเพื่อรักษาโรคร้ายต่างๆ เช่น โรคมะเร็ง