Nanotechnologijos remiamasi faktu, kad nanodydžio dalelės pasižymi visiškai kitokiomis savybėmis negu didesnės tos pačios medžiagos dalelės. Remiantis bendriausia nanodalelių apibrėžtimi, jų fizikinis dydis mažesnis negu 100 nm. Tačiau nanotechnologijos aprėpia ir medžiagos specifinių fizikinių ir cheminių savybių pokyčius, kai dalelė didesnė negu 100 nm.

2011 m. Komisijos rekomendacijoje dėl nanomedžiagų apibrėžties (Komisijos rekomendacija 2011/696/ES (OL L 275, 2011 10 20)) „nanomedžiaga“ apibrėžiama kaip „gamtinė, šalutinė arba dirbtinė medžiaga, kurioje yra nesusietųjų dalelių, dalelių agregatų arba aglomeratų ir kurios dalelių dydžio skirstinyje yra 50 proc. arba daugiau dalelių, kurių vienas arba keli išorės matmenys yra 1–100 nm. Konkrečiais atvejais, rūpinantis aplinka, sveikata, sauga arba konkurencingumu, dalelių dydžio skirstinio 50 proc. slenkstį galima pakeisti 1–50 proc. slenksčiu. <…>“.