納米微粒是納米體系的典型代表，壹般為球形或類球形（與制備方法密切相關），它屬於超微粒子範圍（1～1000nm）。由於尺寸小、比表面大和量子尺寸效應等原因，它具有不同於常規固體的新特性，也有異於傳統材料科學中的尺寸效應。比如，當尺寸減小到數個至數十個納米時，原來是良導體的金屬會變成絕緣體，原為典型***價鍵無極性的絕緣體其電阻大大下降甚至成為導體，原為p型的半導體可能變為n型。常規固體在壹定條件下其物理性能是穩定的，而在納米態下其性能就受到了顆粒尺寸的強烈影響，出現幻數效應。從技術應用的角度講，納米顆粒的表面效應等使它在催化、粉末冶金、燃料、磁記錄、塗料、傳熱、雷達波隱形、光吸收、光電轉換、氣敏傳感等方面有巨大的應用前景。
納米薄膜是由納米晶粒組成的準二維系統，它具有約占50%的界面組元，因而顯示出與晶態、非晶態物質均不同的嶄新性質。比如，納米晶Si膜具有熱穩定性好、光吸收能力強、摻雜效應高、室溫電導率可在大範圍內變化等優點。據估計，納米薄膜將在壓阻傳感器、光電磁器件及其它薄膜微電子器件中發揮重要作用。
納米固體是由大量納米微粒在保持表（界）面清潔條件下組成的三維系統，其界面原子所占比例很高，因此，與傳統材料科學不同，表面和界面不再往往只被看成為壹種缺陷，而成為壹重要的組元，從而具有高熱膨脹性、高比熱、高擴散性、高電導性、高強度、高溶解度及界面合金化、低熔點、高韌性和低飽和磁化率等許多異常特性，可以在表面催化、磁記錄、傳感器以及工程技術上有廣泛的應用。
總體而言，目前對納米材料的研究主要有兩個方面。壹是探索新的合成方法，發展新型的納米材料。二是系統地研究納米材料的性能、微結構和譜學特征等，對照常規材料探究納米材料的特殊規律，建立描述和表征納米材料的新概念和新理論。