Vấn đề ô nhiễm môi trường đã trở thành một vấn đề nóng bỏng trong thế giới ngày nay.Ô nhiễm môi trường, chủ yếu do hóa chất độc hại gây ra, bao gồm ô nhiễm không khí, nước và đất.Sự ô nhiễm này không chỉ dẫn đến sự hủy hoại đa dạng sinh học mà còn làm suy giảm sức khỏe con người.Mức độ ô nhiễm đang tăng lên từng ngày cần những phát triển tốt hơn hoặc khám phá công nghệ ngay lập tức.Công nghệ nano mang lại nhiều ưu điểm để cải thiện các công nghệ môi trường hiện có và tạo ra công nghệ mới tốt hơn công nghệ hiện tại.Theo nghĩa này, công nghệ nano có ba khả năng chính có thể được áp dụng trong các lĩnh vực môi trường, bao gồm làm sạch (khắc phục) và thanh lọc, phát hiện các chất gây ô nhiễm (cảm biến và phát hiện) và ngăn ngừa ô nhiễm.

Trong thế giới ngày nay, nơi các ngành công nghiệp đã được hiện đại hóa và tiên tiến, môi trường của chúng ta chứa đầy các loại chất gây ô nhiễm phát ra từ các hoạt động của con người hoặc các quy trình công nghiệp.Ví dụ về các chất gây ô nhiễm này là carbon monoxide (CO), chlorofluorocarbons (CFC), kim loại nặng (asen, crom, chì, cadmium, thủy ngân và kẽm), hydrocarbon, oxit nitơ, hợp chất hữu cơ (hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và điôxin), lưu huỳnh điôxít và hạt bụi.Các hoạt động của con người, chẳng hạn như đốt dầu, than và khí đốt, có tiềm năng đáng kể làm thay đổi lượng khí thải từ các nguồn tự nhiên.Ngoài ô nhiễm không khí, còn có ô nhiễm nước do nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm xử lý chất thải, tràn dầu, rò rỉ phân bón, thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu, sản phẩm phụ của quá trình công nghiệp và đốt cháy và khai thác nhiên liệu hóa thạch.

Các chất gây ô nhiễm hầu hết được tìm thấy lẫn trong không khí, nước và đất.Vì vậy, chúng ta cần một công nghệ có thể theo dõi, phát hiện và nếu có thể, làm sạch các chất gây ô nhiễm khỏi không khí, nước và đất.Trong bối cảnh này, công nghệ nano cung cấp nhiều khả năng và công nghệ để cải thiện chất lượng môi trường hiện có.

Công nghệ nano cung cấp khả năng kiểm soát vật chất ở cấp độ nano và tạo ra các vật liệu có các đặc tính cụ thể với một chức năng cụ thể.Các cuộc khảo sát từ các phương tiện truyền thông chọn lọc của Liên minh Châu Âu (EU) cho thấy sự lạc quan tương đối cao đối với tỷ lệ cơ hội/rủi ro liên quan đến công nghệ nano, trong đó hầu hết chúng được quy cho triển vọng cải thiện chất lượng cuộc sống và sức khỏe.