今天的奈米技術仍處於形成階段——與 1960 年代的計算機科學或 1980 年代的生物技術的情況非常相似。然而，它正在迅速成熟。在 1997 年至 2005 年間，世界各國政府對奈米技術研發的投資從 4.32 億美元飆升至約 41 億美元，到 2005 年，相應的行業投資超過了政府的投資。到 2015 年，包含奈米技術的產品將為全球經濟貢獻約 1 萬億美元。大約 200 萬工人將受僱於奈米技術產業，而三倍於這個數字的人將從事支援性工作。
對奈米技術的描述通常純粹從其所關注的物理特徵的微小尺寸來定義——介於原子大小和約 100 個分子直徑之間的元件。這種描述讓人覺得奈米技術僅僅是希望使用比傳統工程無限小的零件。但在這個尺度上，重新排列原子和分子會導致新的屬性。人們看到單個原子和分子的固定行為與集合的可調整行為之間的轉變。因此，奈米技術可能最好被視為量子理論和其他奈米特定現象在從根本上控制物質的屬性和行為方面的應用。
在接下來的幾十年裡，奈米技術將經歷工業原型製作和早期商業化的四個重疊階段。第一個階段始於 2000 年之後，涉及被動奈米結構的開發：具有穩定結構和功能的材料，通常用作產品的零件。這些可以像防曬霜中的氧化鋅顆粒一樣普通，但也可能是新型複合材料中的增強纖維或超微型電子產品中的碳奈米管線。
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重新排列原子會產生新的屬性。
第二個階段始於 2005 年，側重於在使用過程中改變其尺寸、形狀、電導率或其他屬性的有源奈米結構。新型藥物遞送顆粒可能僅在到達目標病變組織後才在體內釋放治療分子。具有自適應功能的電子元件，如電晶體和放大器，可以縮小到單個複雜的分子。
從 2010 年左右開始，工作人員將培養對奈米結構系統的專業知識，指導大量複雜的元件達到特定的目的。一種應用可能涉及奈米電子元件自組裝成三維電路和完整裝置。醫學可以利用這種系統來提高植入物的組織相容性，或建立用於組織再生的支架，甚至可能構建人造器官。
在 2015-2020 年之後，該領域將擴充套件到包括分子奈米系統——分子和超分子結構充當不同裝置的異構網路。細胞內的蛋白質就是以這種方式協同工作的，但生物系統是水基的並且對溫度非常敏感，而這些分子奈米系統將能夠在更廣泛的環境中執行，並且應該快得多。計算機和機器人可以縮小到非常小的尺寸。醫療應用可能像新型基因療法和抗衰老治療一樣雄心勃勃。將人直接連線到電子裝置的全新介面可能會改變電信。
因此，隨著時間的推移，奈米技術應該惠及每個工業部門和醫療保健領域。它還應該透過更有效地利用資源和改進汙染控制方法來幫助環境。然而，奈米技術也對風險治理提出了新的挑戰。在國際上，還需要做更多的工作來收集解決歧義所需的科學資訊，並建立適當的監管監督。幫助公眾以全面的眼光冷靜地看待奈米技術，並保留人類價值觀和生活質量，對於這個強大的新學科充分發揮其驚人潛力也至關重要。