Çevre kirliliği konusu günümüz dünyasında sıcak bir konu haline gelmiştir.Temel olarak toksik kimyasalların neden olduğu çevre kirliliği, hava, su ve toprak kirliliğini içerir.Bu kirlilik sadece biyoçeşitliliğin yok olmasına değil, aynı zamanda insan sağlığının da bozulmasına neden oluyor.Her geçen gün artan kirlilik seviyeleri daha iyi gelişmelere veya teknolojik keşiflere acilen ihtiyaç duymaktadır.Nanoteknoloji, mevcut çevre teknolojilerini iyileştirmek ve mevcut teknolojiden daha iyi yeni teknoloji yaratmak için birçok avantaj sunar.Bu anlamda, nanoteknolojinin çevre alanlarında uygulanabilecek üç ana yeteneği vardır; temizleme (iyileştirme) ve saflaştırma, kirleticilerin tespiti (algılama ve tespit) ve kirliliğin önlenmesi.

Endüstrilerin modernize edildiği ve ilerlediği günümüz dünyasında, çevremiz insan faaliyetlerinden veya endüstriyel süreçlerden yayılan çeşitli kirleticilerle doludur.Bu kirleticilere örnek olarak karbon monoksit (CO), kloroflorokarbonlar (CFC'ler), ağır metaller (arsenik, krom, kurşun, kadmiyum, cıva ve çinko), hidrokarbonlar, nitrojen oksitler, organik bileşikler (uçucu organik bileşikler ve dioksinler), kükürt dioksit ve partiküller.Petrol, kömür ve gaz yakma gibi insan faaliyetleri, doğal kaynaklardan kaynaklanan emisyonları değiştirmek için önemli bir potansiyele sahiptir.Hava kirliliğine ek olarak, atık bertarafı, petrol sızıntıları, gübre sızıntısı, herbisitler ve böcek ilaçları, endüstriyel süreçlerin yan ürünleri ve fosil yakıtların yanması ve çıkarılması gibi çeşitli faktörlerin neden olduğu su kirliliği de vardır.

Kirleticiler çoğunlukla havada, suda ve toprakta karışık olarak bulunur.Bu nedenle hava, su ve topraktaki kirleticileri izleyebilen, tespit edebilen ve mümkünse temizleyebilen bir teknolojiye ihtiyacımız var.Bu bağlamda nanoteknoloji, mevcut ortamın kalitesini iyileştirmek için çok çeşitli yetenekler ve teknolojiler sunmaktadır.

Nanoteknoloji, nano ölçekte maddeyi kontrol etme ve belirli bir işleve sahip belirli özelliklere sahip malzemeler oluşturma yeteneği sunar.Seçilmiş Avrupa Birliği (AB) medyasından yapılan anketler, nanoteknoloji ile ilgili şans/risk oranı konusunda nispeten yüksek bir iyimserlik gösteriyor ve bunların çoğu, yaşam kalitesi ve sağlıkta iyileşme olasılığına atfediliyor.