定義：
奈米材料是奈米科學技術的基礎，正引起世界各國的廣泛的關注。現代材料和物理學家所稱的奈米材料是指固體顆粒小到奈米(1奈米=10-9米)尺度的奈米微粒子(也稱之為奈米粉)和晶粒尺寸小到奈米量級的固體和薄膜。奈米材料又稱為超微顆粒材料，由奈米粒子組成。奈米粒子也叫超微顆粒，一般是指尺寸在1~100nm間的粒子，是處在原子簇和宏觀物體交界的過渡區域，從通常的關於微觀和宏觀的觀點看，這樣的系統既非典型的微觀系統亦非典型的宏觀系統，是一種典型的介觀系統，它具有表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應。同時顯示出許多奇異的特性，即它的光學、熱學、電學、磁學、力學以及化學方面的性質和大塊固體時相比將會有顯著的不同。
種類：
大致可分為奈米粉末、奈米纖維、奈米薄膜、奈米塊體等四類。其中奈米粉末開發時間最長、技術最為成熟，是生產其他三類產品的基礎。
- 奈米粉末(Nano Powder)：又稱為超微粉或超細粉，一般指粒度在100奈米以下的粉末或顆粒，是一種介於原子、分子與宏觀物體之間處於中間物態的固體顆粒材料。可用於：高密度磁記錄材料；吸波隱身材料；磁流體材料；防輻射材料；單晶矽和精密光學器件拋光材料；防輻射材料；單晶矽和精密光學器件拋光材料；微晶片導熱基片與布線材料；微電子封裝材料；光電子材料；先進的電池電極材料；太陽能電池材料；高效催化劑；高效助燃劑；敏感元件；高韌性陶瓷材料(摔不裂的陶瓷，用於陶瓷發動機等)；人體修復材料；抗癌制劑等。
- 奈米纖維(Nano Fiber)：指直徑為奈米尺度而長度較大的線狀材料。可用於：微導線、、微光纖(未來量子計算機與光子計算機的重要元件)材料；新型鐳射或發光二極管材料等。如奈米碳管；奈米纖維；奈米柱等。
- 奈米薄膜(Nano Film)：奈米膜分為顆粒膜與緻密膜。顆粒膜是奈米顆粒粘在一起。中間有極為細小的間隙的薄膜。緻密膜指膜層緻密但晶粒尺寸為奈米級的薄膜。可用於：氣體催化(如汽車尾氣處理)材料；氣體感測材料；過濾器材料；高密度磁記錄材料；光敏材料；平面顯示器材料；超導材料等。
- 奈米塊體(Nano Bulk)：是將奈米粉末高壓成型或控制金屬液體結晶而得到的奈米晶粒材料。主要用途為：超高強度材料；智慧金屬材料等。
特性：奈米材料的特性
- 特殊的光學性質：
當黃金被細分到小於光波波長的尺寸時，即失去了原有的富貴光澤而呈黑色。事實上，所有的金屬在奈米微顆粒狀態都呈現為黑色。尺寸越小，顏色越黑，銀白色的鉑變成鉑黑，金屬鉻變成鉻黑。由此可見，金屬奈米微顆粒對光的反射率很低，通常可低於1%，大約幾微米的厚度就能完全消光。利用這個特性可以作為高效率的光熱、光電等轉換材料，可以高效率地將太陽能轉變為熱能、電能。
微粒尺寸縮小時，光吸收度或微波吸收度都顯著增加，並且產生吸收峰等離子的共振頻移，產生新的光學特性，如對紅外線有吸收和發射作用，但對紫外線有遮蔽作用等，不同粒徑材料的遮蔽力將隨光波長大小而有所不同。
- 特殊的熱學性質：
固態物質在其形態為大尺寸時，其熔點是固定的，超細微化後卻發現其熔點將顯著降低，當顆粒小於10奈米量級時尤為顯著。例如，金的常規熔點為1064度C，當顆粒尺寸減小到10奈米尺寸時，則降低27度C，2奈米尺寸時的熔點僅為327度C左右;銀的常規熔點為670度C,而超微銀顆粒的熔點可低於100度C。因此,超細銀粉製成的導電漿料可以進行低溫燒結，此時元件的基片不必採用耐高溫的陶瓷材料，甚至可用塑膠。
奈米材料表面原子的振幅約為內部原子的1倍，著粒徑逐漸減小，表面原子的比例也逐漸日增，奈米材料的熔點將會降低。奈米微粒在低溫時，其熱阻很小，熱導性極佳，可做為低溫導熱材料。
- 特殊的磁學性質
人們發現鴿子、海豚、蝴蠂、蜜蜂以及生活在水中的趨磁細菌等生物中存在奈米微的磁性顆粒，這生物在地磁場導航下能辨別方法，使這類生物在地磁場導笐下能辨別方向，具有回歸的本領。磁性奈米微顆粒實質上是一個生物磁羅盤，生活在水中的趨磁細菌依靠它遊向營養豐富的水底。通過電子顯微鏡的研究表明，在趨磁細菌體內通常含有直徑約為20奈米的磁性氧化物顆粒。
由於奈米材料的小尺寸效應，使得磁有序態轉變成磁無序態，超導相轉變為正常相，因而產生新的磁學特性。當顆粒粒徑減小時，其磁化率隨溫度降低而逐漸減少。像是鐵－鈷－鎳合金這樣的強磁性材料的奈米微粒，其信號雜訊比極高，可供做為記錄器使用。
- 特殊的力學性質
陶瓷材料在通常情況下呈脆性，然而由奈米微顆粒壓製成的奈米陶瓷材料卻具有良好的韌性。因為奈米材料具有大的介面，介面的原子排列是相當混亂的，原子在外力變形的條件下很容易遷移，因此表現出甚佳的韌性與一定的延展性，使陶瓷材料具有新奇的力學性質。
由於奈米材料表面原子的配位不足，再加上極強的凡得瓦力的作用下，使得奈米複合材料的強度、耐磨性、韌性、耐壓性、抗老化性、緻密性與防水性等特性大為增加和改善。