La nanotecnologia, una scienza ancora al confine con la fantascienza, si occupa della creazione di macchine microscopiche da inserire in corpi umani e animali e in grado di dividere, fondere o mutare le cellule o creare nuovi materiali partendo dal livello molecolare.

Le basi teoriche della nanotecnologia vennero poste il 29 dicembre 1959 dal fisico americano Richard Feynman, che ne parlò a una conferenza di fisica presso l'istituto CalTech. Norio Taniguchi utilizzò per primo il termine "nanotecnologia" nel 1974, per descrivere il "processo di separazione, consolidazione e deformazione di materiali a livello atomico o molecolare". Nel 1985 tre chimici scoprirono i fullereni e riuscirono a creare gruppi di semiconduttori utilizzando raggi molecolari a impulsi. Nel 1991 K. Eric Drexler ottenne il dottorato con un lavoro sulla nanotecnologia e un anno più tardi pubblicò un'opera a riguardo, ponendo le basi per un'applicazione pratica della nuova tecnologia. Nel 1989, ricercatori presso la IBM riuscirono per la prima volta a manipolare degli atomi utilizzando un microscopio a effetto tunnel.

I primi utilizzi delle nanotecnologie a scopi commerciali avvennero nel primo decennio del ventunesimo, anche se si trattava principalmente dell'uso di nanoparticelle passive, come il diossido di titanio o l'ossido di zinco, per la produzione di cosmetici e cibo, di nanoparticelle d'argento per l'imballaggio e nanotubi di carbonio per i prodotti tessili. Nel marzo del 2011 il Project on Emerging Nanotechnologies (Progetto sulle nanotecnolgie emergenti) ha identificato oltre 1.300 prodotti nanotecnologici, con oltre tre nuove tecnologie disponibili ogni settimana. Il governo americano ha creato inoltre la National Nanotechnology Initiative (Iniziativa nazionale sulle nanotecnologie), per svolgere ricerche volte a "incoraggiare la creazione di nuove tecnologie per il beneficio di tutti [...] e aiutare lo sviluppo responsabile delle nanotecnologie".

Al di là delle visioni distopiche di romanzi come Preda di Michael Crichton e il (non particolarmente) educato dibattito tra i teorici Richard Smalley (scopritore dei fullereni sferici) ed Eric Drexler riguardo la produzione di assemblatori molecolari - per non contare le preoccupazioni causate dall'avvento della nanotecnologia genetica, il cui potenziale fu dimostrato nel 1999 da Nadrian Seeman - sembra che la civiltà sia pronta all'arrivo di una "rivoluzione nanotecnologica".