Riječ nanotehnologija (*) upotrebljava se sve češće u raznim značenjima, s jedne strane označava sve što se odigrava na nano ljestvici veličina u slijedu opće minijaturizacije makroskopskih objekata ka sve manjima i manjima, a s druge strane podrazumijeva striktno stvaranje strojeva, naprava, atom po atom odnosno molekulu po molekulu. Da se naznači taj drugi smisao često se kaže molekularna nanotehnologija.
Evolucija shvaćanja strukture materije traje od oko 400. godine prije Krista i pojave atomizma (*) da bi dvadesetih godina ovog stoljeća postalo jasno da smo mi sami i sve oko nas sazdani od svega 92 različita atoma. Kroz svo to vrijeme, a i dan danas, ljudi stvaraju svoje alate i pomagala za život "grubom" obradom različitih sirovina, rezanjem, bušenjem, poliranjem, varenjem, tokarenjem itd. Naravno, to je pravi način za pravljenje, npr. rovokopača, ali ima niz uređaja koji su puno manji i dapače trebaju biti minijaturni. Tu se razvijaju skupe tehnologije koje se svojom logikom ne razlikuju puno od gore navedenih primarnih postupaka, kreće se uvijek od velikog prema manjem.
No, zašto tako? Kad je sve na koncu sastavljeno od atoma i molekula, da li je moguće naprosto uzeti odgovarajuće atome i molekule i složiti što nam treba? Npr. sve što je potrebno za dijamante nalazi se u ugljenu, samo atome treba "malo" presložiti! Potreban je samo asembler - slagač koji će to znati napraviti.
Prije dvadesetak godina K. Eric Drexler sada pri Sveučilištu u Stanfordu potaknuo je razvoj molekularne nanotehnologije koja se temelji na konceptu kontrole pozicioniranja atoma i ostvarenja samoumožavanja molekularnih strojeva. Cilj je stvaranje bilo koje željene strukture u skladu s zakonima fizike i kemije postavljanjem svakog pojedinačnog atoma na odgovarajuće mjesto a da pri tom sve bude i ekonomično.

Stvaranje nanostrojeva još je daleko, no puno toga ukazuje da su tako sićušni strojevi mogući. Ako se ostvare mogli bi jednog dana imati superkompjutere džepne veličine ili, u medicini, sićušne molekularne mehanizme koji bi mogli popravljati bolesne stanice (vidi K. Eric Drexler i dr. "Unbounding the Future: the Nanotechnology Revolution" - kompletna knjiga od nedavno na internetu).
U travnju 1997. formirana je u Texasu prva kompanija ( Zyvex) kojoj je isključivi cilj razvoj uređaja koji će omogućiti gradnju pojedinačnim atomima. (asembleri) Korijeni tih futurističkih stremljenja nalaze se postignućima "konvencionalne" znanosti.
Richard P. Feynman u svojem predavanju 29.12.1959. na godišnjem sastanku Američkog fizikalnog društva raspravlja o osnovnim problemima manipuliranja i kontrole na maloj skali veličina na primjeru zapisivanja i čitanja podataka na što manjim površinama. On već tada ne vidi zapreke da se npr. Britanska Enciklopedija cijela zapiše na površinu glave pribadače.
Mnogi istaknuti znanstvenici smatraju da je nanotehnologija (u širem smislu) pravi odgovor na ključne probleme današnjice koji ujedno određuju budućnost čovječanstva. Tako prof. Richard Smalley sa Sveučilišta Rice, dobitnik Nobelove nagrade za kemiju 1996. godine ( otkriće molekule C₆₀) u svom obraćanju financijerima smatra da se posljedice populacijskog buma (npr. energetska i ekološka kriza) mogu razriješiti prvenstveno razvojem nanotehnologije (npr. solarne nanotehnologije).
U međuvremenu, dok skeptici molekularnu nanotehnologiju još doživljavaju kao znanstvenu fantastiku, nanotehnologija u širem smislu te riječi kreće se malim koracima ali nezaustavljivo. Razvoj skenirajućih mikroskopa STM-a, AFM-a (*) omogućuje ne samo promatranje pojedinačnih atoma na površinama, nego i manipulaciju ili npr. praćenje kretanja pojedinih atoma. Pogledajte kako izgledaju nanoosovine dobijene kompjuterskom simulacijom ili ugljikov nanocijevni tranzistor .
Postupci kao nanofokusiranje postaju stvarnost . Minijaturizacija poluvodičkih lasera već je blizu postizavanja uvjeta za rad bez energetskog praga čime će se ostvariti ultrabrzi uređaji (Nanolasers, Scientific American, March 1998 40-45)
Razvoj atomske litografije, zapisivanje periodičnih struktura pomoću atomskih snopova, omogućit će stvaranje dvodimenzionalnih periodičnih uzoraka s rezolucijom manjom od 100 nm.
Niz je institucija koje se sve više uključuju u utrku, tako Scientific American redovito prati trendove u nanotehnologiji, financira se sve više projekata , npr. Svjetski centar za procijenu tehnologija proučava stanje u Americi i svijetu Istraživanje i razvoj nanočestica, nanostrukturnih materijala i nanouređaja...