Tranzistorji so temeljni gradniki večine elektronike, vključno z vsemi računalniki in radii. Nanotranzistor je tranzistor, katerega dimenzije se merijo v nanometrih. Na primer, tranzistor s premerom 300 nanometrov (milijardite metra) bi bil nanotranzistor. Tranzistorji se uporabljajo za preklapljanje in ojačanje elektronskih signalov. Če jih združimo v milijonih in milijardah, jih je mogoče uporabiti za ustvarjanje sofisticiranih programirljivih informacijskih procesorjev, bolj znanih kot računalniki. Računalniška in komunikacijska podjetja vsako leto vložijo na stotine milijonov dolarjev v raziskovalne sklade za razvoj manjših tranzistorjev.
Miniaturizacija tranzistorja je bila znak 50-letnega napredka manjših računalnikov. V trendu, znanem kot Moorov zakon, se je število tranzistorjev, ki so jih inženirji lahko namestili na čip fiksne velikosti, dosledno podvojilo vsakih 18 do 24 mesecev. Tako je bila celotna zgodovina računalništva sestavljena iz več deset podvojitev. Na žalost za računalniško industrijo pa tega trenda ni mogoče ohraniti večno – majhna velikost trenutnih tranzistorjev se začenja obremenjevati z zakoni fizike.
Prizadevanja za izdelavo manjšega nanotranzistorja so spodbuda za izpolnitev Moorovega zakona in zagotavljanje boljše in hitrejše elektronike strankam. Konvencionalna fotolitografija ponuja omejitve glede tega, kako majhen je nanotranzistor mogoče izdelati, zato se poskušajo novi pristopi, vključno z uporabo mikrobov in počasnega kemičnega nanašanja hlapov za sintezo komponent tranzistorja. Prizadevanje za izdelavo nanotranzistorjev je v ospredju nanotehnologije.
Novembra 2001 so znanstveniki Bell Labs naredili velik korak naprej v prizadevanjih za manjše nanotranzistorje z izdelavo individualno naslovljivih nanotranzistorjev v obsegu posamezne molekule. Te naprave so tako majhne, da bi jih lahko na glavo zatiča prilegalo približno 10 milijonov. Izziv ustvarjanja drobnih elektrod za te tranzistorje je bil rešen s samosestavljanjem – združevanjem molekul v določeno mešanico, ki povzroči njihovo združevanje in samosestavljanje brez neposrednega inženirskega posredovanja. Na žalost je ta pristop še vedno eksperimentalen in še ni primeren za množično proizvodnjo.
Januarja 2008 so znanstveniki na Univerzi v Illinoisu naredili še en mejnik v razvoju nanotranzistorjev, ko so izdelali nanotranzistorski radio, katerega aktivne komponente so narejene izključno iz ogljikovih nanocevk. Ogljikove nanocevke so izjemno prilagodljivi materiali z neprimerljivo močjo in uporabnostjo v elektroniki.
Ker so nanotranzistorji tako majhni, njihovega obnašanja ni mogoče v celoti opisati s trenutnimi teorijami. Zato se nadaljujejo prizadevanja za razvoj novih teorij, ki jih je mogoče uporabiti na nanomerilu.