En række fysisk fænomener bliver udtalt som størrelsen af systemet falder.
Disse omfatter statistiske mechanicaleffects samt kvante mechanicaleffects, for eksempel på "quantumsize effekt", hvor de elektroniske egenskaber af faste stoffer er ændret med store reduktioner i partikelstørrelse. Denne effekt kommer ikke i spil ved at gå fra makro til mikro dimensioner. Men det bliver dominerende, når nanometer størrelsesområde er nået. Derudover en række fysiske (mekaniske, elektriske, optiske, etc.) egenskaber ændres, når sammenlignet med makroskopiske systemer.
Et eksempel er stigningen i mellem overfladeareal og volumen til at ændre mekaniske, termiske og katalytiske egenskaber ved materialer. Diffusion og reaktioner på nanoskala, er nanostrukturer materialer og nanodevices med hurtig ion transport generelt betegnes nanoionics. Novel mekaniske egenskaber nanosystemer er af interesse i nanomechanicsresearch. Den katalytiske aktivitet af nanomaterialer åbner også potentielle risici i deres interaktion med biomaterialer. Materialer reduceret til nanoskala kan vise forskellige egenskaber i forhold til hvad de udviser på en makroskala, så unikke applikationer. For eksempel, uigennemsigtige stoffer bliver transparent (kobber); stabile materialer vende brændbart (aluminium); faste stoffer bliver til væsker ved stuetemperatur (guld); isolatorer bliver ledere (silicium). Et materiale, såsom guld, som er kemisk inert ved normale skalaer, kan tjene som en potent kemisk catalystat nanoscales. En stor del af fascinationen med nanoteknologi stammer fra disse kvanteHvad er hudtransplantation Og hvordan er det Done