La nanotechnologie semble destinée à ouvrir de nouveaux aspects pour combattre et prévenir les maladies en utilisant la taille atomique à grande échelle de matériaux. La capacité à découvrir la structure et la fonction des biosystèmes à l'échelle nanométrique stimule la recherche en conduisant à une amélioration de la biologie, la biotechnologie, la médecine et la santé. La taille des nanomatériaux est similaire à celle de la plupart des molécules et structures biologiques; par conséquent, les nanomatériaux peuvent être utiles à la fois in vivo et in vitro dans la recherche et les applications biomédicales.

L'intégration des nanomatériaux à la biologie a conduit au développement de dispositifs de diagnostic, agents de contraste, outils analytiques, applications de thérapie physique, et véhicules de livraison de drogue.