Nanomateriāli tiek definēti kā materiāli ar vismaz vienu dimensiju (augstumu, platumu, garumu, biezumu, diametru), un to lielums ir aptuveni no 1 līdz 100 nanometriem.
Nanomateriālu līmenī daži materiāli vairs nav pamatmateriāli (lielāka apjoma), bet to īpašības pakļaujas atomfizikas likumiem. Nanomateriālu piemēri: vulkāniskie pelni, kvantu punkti, metāla un metāla oksīda nanodaļiņas, oglekļa nanocaurulītes, fullerēni utt.