纳米是1米的十亿分之一（即10⁻⁹米）。在纳米医学领域，其范围通常在1～1000纳米之间，但部分学者认为上限应为100纳米。作为对比，一个红血细胞的宽度约为7000纳米，而原子的尺寸接近0.2纳米。纳米医学的核心定义是：它必须至少由两部分组成——有效组分和载体，载体能够将有效组分定点输送到人体需要的位置。常见的载体类型包括富勒烯、纳米孔、纳米管、纳米线、量子点、树状聚合物、纳米壳体、纳米球体、悬臂、微针以及“芯片实验室”。

纳米技术在医学中的潜在应用领域极为广泛，主要包括：1）外科手术；2）治疗与诊断（尤其是癌症）；3）生物传感器；4）分子成像造影剂；5）可植入材料与装置；6）人体组织工程产品；7）可植入主动装置与仿生装置；8）纤维与创伤护理产品；9）分子诊断芯片；10）药物/基因输送材料与装置。

目前，较为成熟的应用包括创伤绷带和药物输送，但其他令人振奋的进展大多仍处于研发阶段，例如用于细胞和组织工程的支架，以及用于人体健康监测的传感器。在美国，已获批的产品包括：用于磁共振成像（MRI）造影的氧化铁纳米颗粒、用于抗菌创伤绷带的纳米颗粒，以及能够复制人骨微结构、组成和性能的工程磷酸钙。在欧盟，已上市的产品包括：掺入不锈钢晶体的缝合针、用于增强超声造影对比度的微米/纳米管，以及用于治疗骨折的羟基磷灰石。