Les nanoparticules présentent des spécificités techniques uniques en raison de leur taille extrêmement petite (de l'ordre de quelques nanomètres). Leurs propriétés diffèrent de celles des matériaux à grande échelle en raison de leur grande surface et de leur volume plus faible. Les nanoparticules sont présentes partout et de nombreuses innovations dans divers domaines se basent sur ces composés bien particuliers. La grande difficulté dans le processus de contrôle de ces éléments repose sur la large variété de nanoparticules existantes qui peuvent différer aussi bien par leur forme, taille, ainsi que par leur composition chimique et leurs propriétés physicochimiques.
En ce qui concerne les nanomatériaux, l'INRS les définit comme « un matériau dont au moins une dimension externe est à l’échelle nanométrique, c’est-à-dire comprise entre 1 et 100 nm ou qui possède une structure interne ou de surface à l’échelle nanométrique » (définition retrouvée dans la norme ISO TS 80004-1). La Commission européenne quant à elle considère une concentration seuil de 50 % de nanoparticules pour définir un nanomatériau.
Les nano-objets peuvent être synthétisés sous différentes formes, notamment des sphères, des tubes, des bâtonnets, des couches minces... Ils peuvent être classées selon leur taille pour chacune de leurs dimensions dans trois catégories distinctes :
Parmi les propriétés spécifiques des nanoparticules peuvent être citées :