納米材料的納米微粒尺寸小、比表面積大和量子尺寸效應使它具有不同于常規固體的新特性。原來是良導體的金屬，當尺寸到幾納米或十幾納米時電阻大大下降，甚至可能導電；原是鐵磁性的粒子可能變成超順磁性，矯頑力為0；常規固體在一定的條件下物理性能是穩定的，在納米態下，顆粒尺寸對性能產生強烈的影響。納米材料體系的尺度通常定為1～100 nm。

納米微粒磁性材料方面的典型應用是磁流體和磁記錄材料，磁密封和磁液揚聲器是磁流體的典型應用，用它制作磁記錄材料可以提高信噪比，改善圖像質量；用納米材料制作超微粒傳感器具有敏感性高，超小型、低能耗和多功能等特點；在生物和醫學上，為利用納米微粒進行細胞分離、細胞染色，以及利用納米微粒磁液特殊藥物或新型抗體進行局部定向治療等方面提供了新的研究方向和途徑。此外，納米微粒在催化、電子、光學等方面亦有廣闊的應用前景。

納米固體材料是納米粒度的晶粒或微粒凝聚而成的塊體、薄膜、多層膜和纖維。利用納米微粒的特性，人們可以將常理根本不相溶的兩種元素合成制備出新型的材料和原子排列狀態完全不同的兩種或多種物質的復合材料。例如鐵鋁、銀鐵和銅鐵合金等納米材料研制成功；把金屬的納米顆粒放入常規陶瓷中可大改善材料的力學性質；納米Al2 O3彌散到透明的玻璃中既不影響透明度，又提高了高溫沖擊性能；8 nm的納米鐵粒子分散到釔鋁石榴石或釔鎵石榴石中形成的新型磁制冷材料使制冷溫度達到20 K。