Nanotehnološka podjetja se ukvarjajo z različnimi stvarmi, podobno kot katera koli druga raziskovalna in razvojna podjetja, čeprav je večina njihovega dela povezana z razvojem in implementacijo nanotehnologije. Ta podjetja se pogosto ukvarjajo s farmacevtskimi ali zdravstvenimi raziskavami in medicinskim delom, čeprav se lahko razvijejo tudi druge potencialne uporabe za njihovo delo. To običajno vključuje katero koli vrsto dela, ki bi se lahko izkazalo za dobičkonosno za podjetje, ki se ukvarja z nanotehnologijo, kot je obrambno ali vojaško delo. Podjetja za nanotehnologijo običajno delajo za financiranje in izvajanje raziskav o ustvarjanju nanomašinov in podobnih aplikacij nanotehnologije.
Na splošno nanotehnološka podjetja vlagajo v raziskave in razvoj novih tehnologij, ki izkoriščajo prednosti nanomašinov in podobnih razvojnih konceptov. Nanomašini so naprave, ki bi lahko izvajale precej zapletene programe, kot so drugi stroji in računalniki, vendar obstajajo v izjemno majhnem obsegu. Te naprave bi bile verjetno mikroskopske velikosti in bi lahko bile manjše od ene same človeške celice. Ta vrsta tehnologije bi omogočila razvoj drobnih strojev, ki bi jih lahko vbrizgali v človekov krvni obtok za boj proti boleznim, kot so virusi, in celo proti širjenju rakavih celic v človeku.
Nanotehnološka podjetja se pogosto ukvarjajo z razvojem takšne tehnologije, čeprav so na splošno te vrste nanomašinov še vedno v veliki meri hipotetične. Eno glavnih vprašanj, s katerimi se morajo spopasti podjetja nanotehnologije, je velikost in kako bi lahko naprave tako neverjetne majhnosti programirali za izvajanje kompleksnih sistemov. Konec koncev morajo biti nanomašini, namenjeni uničevanju rakavih celic v človeškem telesu, sposobni razlikovati takšne celice od zdravih. Obstajajo tudi potencialne vojaške aplikacije za takšne naprave, saj bi bilo mogoče nanomašino oblikovati in programirati za popravilo poškodovanih celic v človeškem telesu.
Teoretično bi lahko nanotehnološka podjetja razvila mikroskopske stroje, ki bi lahko popravili tkiva in organe, ki so bili poškodovani na bojišču. To bi omogočilo notranje celjenje ran vojaka, kar bi zahtevalo manj truda zdravstvenih delavcev in bi lahko rešilo na stotine ali tisoče življenj. Seveda obstajajo tudi druge uporabe nanomašinov v vojaških aplikacijah in nekatera nanotehnološka podjetja si verjetno prizadevajo za razvoj takšnih naprav.
Nanotehnološko podjetje običajno najame znanstvenike, ki so specializirani za molekularno biologijo, računalništvo in robotiko. Ta nanotehnološka podjetja morajo tudi najti način za financiranje takšnih raziskav, pogosto s pogodbami z vladnimi agencijami ali razvojem komercialnih izdelkov. Običajno si tudi prizadevajo zagotoviti, da se naložbe časa in denarja izplačajo ter da se razvije končni izdelek, ki ga je mogoče uporabiti na način, ki je finančno koristen za podjetje.