Pitanje zagađenja okoliša postalo je vruće pitanje u današnjem svijetu.Onečišćenje okoliša, uglavnom uzrokovano otrovnim kemikalijama, uključuje onečišćenje zraka, vode i tla.Ovo onečišćenje rezultira ne samo uništavanjem biološke raznolikosti, već i degradacijom zdravlja ljudi.Razine onečišćenja koje iz dana u dan rastu zahtijevaju hitan bolji razvoj ili tehnološka otkrića.Nanotehnologija nudi mnoge prednosti za poboljšanje postojećih ekoloških tehnologija i stvaranje nove tehnologije koja je bolja od postojeće tehnologije.U tom smislu, nanotehnologija ima tri glavne mogućnosti koje se mogu primijeniti u područjima okoliša, uključujući čišćenje (sanaciju) i pročišćavanje, detekciju kontaminanata (osjećaj i detekcija) i sprječavanje onečišćenja.

U današnjem svijetu u kojem su industrije modernizirane i napredne, naš je okoliš ispunjen raznim vrstama zagađivača koji se emitiraju iz ljudskih aktivnosti ili industrijskih procesa.Primjeri ovih zagađivača su ugljikov monoksid (CO), klorofluorougljici (CFC), teški metali (arsen, krom, olovo, kadmij, živa i cink), ugljikovodici, dušikovi oksidi, organski spojevi (hlapljivi organski spojevi i dioksini), sumporni dioksid i čestice.Ljudske aktivnosti, poput izgaranja nafte, ugljena i plina, imaju značajan potencijal za promjenu emisija iz prirodnih izvora.Osim onečišćenja zraka, postoji i onečišćenje vode uzrokovano različitim čimbenicima, uključujući odlaganje otpada, izlijevanje nafte, istjecanje gnojiva, herbicida i pesticida, nusproizvoda industrijskih procesa te izgaranja i vađenja fosilnih goriva.

Kontaminanti se uglavnom nalaze pomiješani u zraku, vodi i tlu.Stoga nam je potrebna tehnologija koja može pratiti, detektirati i, ako je moguće, očistiti onečišćenja iz zraka, vode i tla.U tom kontekstu, nanotehnologija nudi širok raspon mogućnosti i tehnologija za poboljšanje kvalitete postojećeg okoliša.

Nanotehnologija nudi mogućnost kontrole materije na nanoskali i stvaranja materijala koji imaju specifična svojstva sa specifičnom funkcijom.Ankete odabranih medija Europske unije (EU) pokazuju relativno visok optimizam u pogledu omjera šanse/rizik povezan s nanotehnologijom, pri čemu se većina njih pripisuje izgledima za poboljšanje kvalitete života i zdravlja.