Các ví dụ về lợi ích tiềm năng của công nghệ nano bao gồm sự bền bỉ tăng lên của vật liệu chống lại sự va chạm cơ học hoặc thời tiết, giúp tăng tuổi thọ hữu ích của một sản phẩm; các lớp phủ chống ăn mòn và chống thấm nước dựa trên công nghệ nano; vật liệu cách nhiệt mới để nâng cao hiệu suất năng lượng của các tòa nhà; thêm các hạt nano vào vật liệu để giảm trọng lượng và tiết kiệm năng lượng trong quá trình vận chuyển.

Trong lĩnh vực công nghiệp hóa chất, vật liệu nano được ứng dụng dựa trên các đặc tính xúc tác đặc biệt của chúng để tăng năng lượng và hiệu quả nguồn tài nguyên, và các vật liệu nano có thể thay thế các hóa chất có hại cho môi trường trong các lĩnh vực ứng dụng nhất định.

Các tiềm năng đang được đặt trong các sản phẩm tối ưu hóa công nghệ nano và các quy trình sản xuất và lưu trữ năng lượng; hiện đang trong giai đoạn phát triển và dự kiến sẽ đóng góp đáng kể vào việc bảo vệ khí hậu và giải quyết các vấn đề năng lượng của chúng ta trong tương lai.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu giải pháp xử lý chất thải phóng xạ cho công nghệ nano, đặc biệt là việc sử dụng các sợi nano titanate làm chất hấp phụ để loại bỏ các ion phóng xạ khỏi nước. Các nhà nghiên cứu cũng đã khẳng định rằng các đặc tính cấu trúc độc đáo của các ống nano cực tím và các sợi nano tạo thành nguyên liệu cao cấp để loại bỏ các ion phóng xạ cisium và iodine phóng xạ trong nước.

Một phương pháp thanh lọc mới tương đối mới: nước lợ là công nghệ deionization dung (CDI). Những ưu điểm của CDI là không gây ô nhiễm thứ cấp, hiệu quả về chi phí và tiết kiệm năng lượng. Các nhà nghiên cứu Công nghệ Nano đã phát triển một ứng dụng CDI sử dụng graphene giống như nanoflakes như các điện cực cho deion hóa điện dung. Họ phát hiện ra rằng các điện cực graphene cho kết quả CDI tốt hơn so với các vật liệu carbon hoạt hóa thông thường.