有关“纳米药物”的研究工作正在积极地进行着，目的是研制出理想的药物。这种药物将只有一个原子或一个原子束那么大，它可以直接作用于病变部位，不会在患者肌体内稀释，不会丧失药力，也不会在目标周围造成破坏或引起副作用。该药物可以把自己的药力倾注到直径只有几纳米的范围内。由于有外壳保护，药物可以一路平安地抵达肌体内的某个器官或某个细胞。目前，法国的Nanobiotix生物技术公司和美国的Nanospectra生物科学公司都在为达到这一目的而进行探索。

事实上，纳米技术和生物技术正在不断融合而变成纳米生物技术。据2002年一份名为《纳米生物技术：概念创新带来的商机》的报告，在接下来的12年中，世界纳米生物技术市场将会达到3000亿美元。这种细胞层面或分子层面上的生物和非生物的结合可能给众多应用领域带来革命性的变革。举例来说，在环保方面，纳米生物技术将有助于预防和处理污染。

在纳米医学真正成为现实之前，纳米生物技术的最初运用还是比较普通的：纳米示踪粒子可以改善医疗成像技术，生物合成的纳米材料可以给医疗假肢制造行业带来革命性变革，“纳米芯片实验室”可以在45分钟之内完成一次血液检测或基因检测（而使用传统方法进行这类检测要花数小时）。不过，纳米粒子对人体或环境的毒性还需要测试。从科学家们在老鼠身上做的试验来看，一种名叫nanorube的纳米粒子会引起肺炎和肺叶纤维性变。另外，一些纳米粒子还可能在动物体内聚集，而人们尚不清楚应如何在这些粒子出现毒性时将它们清除掉。