Nanomaterjalid on materjalid, millel on vähemalt üks 1–100 nanomeetri suurune mõõde (kõrgus, laius, pikkus, paksus või läbimõõt).
Nanomaterjalide tasandil ei käitu mõned materjalid enam kui (suuremate mõõtmetega) massilised materjalid, vaid nende omadused järgivad kvantfüüsikaseadusi. Nanomaterjalid on näiteks vulkaaniline tuhk, grafeen, kvantumitäpid, metalli ja metallioksiidide nanoosakesed, süsiniknanotorud, fullereenid jne.