Nanomateriali so sestavljeni iz številnih različnih kemikalij in spojin. Ko so nastali, so ti materiali izjemno majhni, kar daje nano izdelku edinstvene lastnosti. Obstajajo štirje glavni razredi materialov, ki se uporabljajo za izdelavo nano velikih izdelkov, vključno s kovino, ogljikom, kompoziti in dendrimeri. Ti izdelki imajo različne aplikacije in se uporabljajo v avtomobilski industriji, biomedicinski industriji, v filmih in še veliko več.
Material nano lestvice je edinstven zaradi svoje velikosti, ki sega od enega nanometra do nekaj sto nanometrov. Električne, optične in kemične lastnosti so zelo različne na nano skali kot v večjem merilu. Eden od razlogov, da so lastnosti tako različne, je ta, da je več kot polovica atomov materialov na površini. Predmeti velikega obsega imajo veliko manjši odstotek atomov na površini.
Nanomateriali na osnovi kovin so tisti, kot so nanoglato, kvantne pike in nanosrebro. Kvantne pike so na voljo v več velikostih z največjo velikostjo nekaj sto nanometrov. Pika vsebuje polprevodniške kristale, ki so pakirani skupaj, tako da je na tisoče atomov vsi na zelo majhnem območju. Druge kemikalije na osnovi kovin, ki se uporabljajo v tem majhnem obsegu, vključujejo vrste kovinskih oksidov.
Nanomateriali na osnovi ogljika so tisti, ki so večinoma izdelani iz ogljika. Ogljik se oblikuje v votle cevi, elipsoide ali krogle. Elipsoidni in sferični ogljikovi nanomateriali se imenujejo fulereni. Materiali v obliki votle cevi se imenujejo nanocevke.
Nekatere uporabe izdelkov na osnovi ogljika vključujejo močnejše in lažje filme. Izboljšali bodo tudi kakovost in življenjsko dobo različnih premazov, ki se uporabljajo na mehanskih delih. Ti materiali se pogosto uporabljajo tudi za elektronske aplikacije.
Kompoziti so tretji razred materialov iz drugih nanomaterialov, ki so kombinirani z velikimi obsežnimi materiali ali drugimi nanodelci. Ti kompoziti se uporabljajo za ognjevarne lastnosti, izboljšajo mehanske lastnosti in delujejo kot ovira za embalažo. Majhna količina kompozitov, samo dva odstotka, lahko poveča trdnost predmetov tudi za 100 odstotkov. Ustvarjanje kompozitov je lahko precej preprosto, z uporabo tehnologije ionske izmenjave in segrevanja. Reakcije z uporabo polimerizacije so še en način za hitro ustvarjanje kompozitov.
Dendrimer je še ena vrsta nanomaterialov. To so polimeri, ki vsebujejo veliko vej. Običajno so videti kot verige in imajo številne konce verige, ki jih je mogoče narediti tako, da imajo posebne funkcije, ki se običajno uporabljajo za kemične reakcije. Nekateri dendrimeri so lahko tridimenzionalni in imajo notranjo votlino, v katero se lahko prilegajo druge molekule. Dostava zdravil je ena od uporab te notranje votline, ki jo najdemo v dendrimerjih. Te se uporabljajo tudi v genski terapiji in medicinski diagnostiki.