Vprašanje onesnaževanja okolja je v današnjem svetu postalo vroča tema.Onesnaženost okolja, ki jo povzročajo predvsem strupene kemikalije, vključuje onesnaževanje zraka, vode in tal.Posledica tega onesnaženja je ne le uničenje biotske raznovrstnosti, ampak tudi poslabšanje zdravja ljudi.Raven onesnaženosti, ki narašča iz dneva v dan, potrebuje takojšnji boljši razvoj ali tehnološka odkritja.Nanotehnologija ponuja številne prednosti za izboljšanje obstoječih okoljskih tehnologij in ustvarjanje nove tehnologije, ki je boljša od trenutne tehnologije.V tem smislu ima nanotehnologija tri glavne zmožnosti, ki jih je mogoče uporabiti na področju okolja, vključno s čiščenjem (sanacijo) in čiščenjem, odkrivanjem onesnaževalcev (zaznavanje in odkrivanje) in preprečevanjem onesnaževanja.

V današnjem svetu, kjer so se industrije posodobile in napredovale, je naše okolje polno različnih vrst onesnaževal, ki nastanejo zaradi človekovih dejavnosti ali industrijskih procesov.Primeri teh onesnaževal so ogljikov monoksid (CO), klorofluoroogljikovodiki (CFC), težke kovine (arzen, krom, svinec, kadmij, živo srebro in cink), ogljikovodiki, dušikovi oksidi, organske spojine (hlapne organske spojine in dioksini), žveplov dioksid in delci.Človekove dejavnosti, kot je izgorevanje nafte, premoga in plina, lahko znatno spremenijo emisije iz naravnih virov.Poleg onesnaževanja zraka obstaja tudi onesnaževanje vode, ki ga povzročajo različni dejavniki, vključno z odlaganjem odpadkov, razlitjem nafte, uhajanjem gnojil, herbicidov in pesticidov, stranskih produktov industrijskih procesov ter izgorevanja in pridobivanja fosilnih goriv.

Onesnaževalci so večinoma pomešani v zraku, vodi in zemlji.Zato potrebujemo tehnologijo, ki je sposobna spremljati, zaznavati in po možnosti čistiti onesnaževala iz zraka, vode in zemlje.V tem kontekstu nanotehnologija ponuja široko paleto zmogljivosti in tehnologij za izboljšanje kakovosti obstoječega okolja.

Nanotehnologija ponuja možnost nadzora snovi na nanometru in ustvarjanje materialov s posebnimi lastnostmi s posebno funkcijo.Raziskave izbranih medijev Evropske unije (EU) kažejo razmeroma visok optimizem glede razmerja možnosti/tveganja, povezanega z nanotehnologijo, pri čemer jih je večina pripisana možnostim za izboljšanje kakovosti življenja in zdravja.