今天的纳米技术仍处于形成阶段——与 1960 年代的计算机科学或 1980 年代的生物技术的情况非常相似。然而，它正在迅速成熟。在 1997 年至 2005 年间，世界各国政府对纳米技术研发的投资从 4.32 亿美元飙升至约 41 亿美元，到 2005 年，相应的行业投资超过了政府的投资。到 2015 年，包含纳米技术的产品将为全球经济贡献约 1 万亿美元。大约 200 万工人将受雇于纳米技术产业，而三倍于这个数字的人将从事支持性工作。
对纳米技术的描述通常纯粹从其所关注的物理特征的微小尺寸来定义——介于原子大小和约 100 个分子直径之间的组件。这种描述让人觉得纳米技术仅仅是希望使用比传统工程无限小的零件。但在这个尺度上，重新排列原子和分子会导致新的属性。人们看到单个原子和分子的固定行为与集合的可调整行为之间的转变。因此，纳米技术可能最好被视为量子理论和其他纳米特定现象在从根本上控制物质的属性和行为方面的应用。
在接下来的几十年里，纳米技术将经历工业原型制作和早期商业化的四个重叠阶段。第一个阶段始于 2000 年之后，涉及被动纳米结构的开发：具有稳定结构和功能的材料，通常用作产品的零件。这些可以像防晒霜中的氧化锌颗粒一样普通，但也可能是新型复合材料中的增强纤维或超微型电子产品中的碳纳米管线。
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重新排列原子会产生新的属性。
第二个阶段始于 2005 年，侧重于在使用过程中改变其尺寸、形状、电导率或其他属性的有源纳米结构。新型药物递送颗粒可能仅在到达目标病变组织后才在体内释放治疗分子。具有自适应功能的电子元件，如晶体管和放大器，可以缩小到单个复杂的分子。
从 2010 年左右开始，工作人员将培养对纳米结构系统的专业知识，指导大量复杂的组件达到特定的目的。一种应用可能涉及纳米电子组件自组装成三维电路和完整设备。医学可以利用这种系统来提高植入物的组织相容性，或创建用于组织再生的支架，甚至可能构建人造器官。
在 2015-2020 年之后，该领域将扩展到包括分子纳米系统——分子和超分子结构充当不同设备的异构网络。细胞内的蛋白质就是以这种方式协同工作的，但生物系统是水基的并且对温度非常敏感，而这些分子纳米系统将能够在更广泛的环境中运行，并且应该快得多。计算机和机器人可以缩小到非常小的尺寸。医疗应用可能像新型基因疗法和抗衰老治疗一样雄心勃勃。将人直接连接到电子设备的全新接口可能会改变电信。
因此，随着时间的推移，纳米技术应该惠及每个工业部门和医疗保健领域。它还应该通过更有效地利用资源和改进污染控制方法来帮助环境。然而，纳米技术也对风险治理提出了新的挑战。在国际上，还需要做更多的工作来收集解决歧义所需的科学信息，并建立适当的监管监督。帮助公众以全面的眼光冷静地看待纳米技术，并保留人类价值观和生活质量，对于这个强大的新学科充分发挥其惊人潜力也至关重要。