细胞内部染色对用光学显微镜和电子显微镜研究细胞内各种组织是十分重要的一项技术，它在研究细胞生物学中起到极为重要的作用。未加染色的细胞由于衬度很低，很难用光学显微镜和电子显微镜进行观察，细胞内的器官和骨骼体系很难观察和分辨。为此需要寻找新的染色方法，以提高观察细胞内组织的分辨率。纳米微粒的出现，为建立新染色技术提供了新的途径。最近比利时的DeMey等人用乙醚的黄磷饱和溶液、抗坏血酸或柠檬酸钠把Au从氯化金酸(HAuCl4)水溶液中还原出来形成3～40nm的纳米Au微粒。然后制备多种纳米Au粒子和不同抗体的复合体。不同的抗体对细胞内各种器官和骨骼组织的敏感程度，就相当于给各种组织贴上了标签。由于不同的复合体在显微镜下衬度差别很大，这就很容易分辨各种组织。此外，采用纳米Au微粒制成的Au溶胶，接上抗体就能进行免疫学的间接凝集试验可用于快速诊断。例如，将Au溶胶妊娠试剂加入到孕妇尿中，未妊娠呈无色，妊娠则呈显著的红色，判断结果清晰可靠。仅用05g金即可制备10000ml金溶胶，可测10000人次。
表面包覆的纳米磁性微粒在药物上的应用
10～50nm的纳米Fe3O4，磁性微粒表面涂覆高分子(如聚甲基丙烯酸)后，尺寸达到约200nm，再与蛋白相结合可以注入生物体中。动物临床实验表明，这种载有高分子和蛋白的纳米磁性微粒作为药物载体，然后静脉注射到动物(如小鼠白兔等)体内，在外加磁场下通过纳米Fe3O4微粒的磁性导航，使药物移向病变部位，达到定向治疗的目的。这种局部治疗效果好，正常组织细胞未受到伤害，副作用少，很可能成为未来癌症的治疗方向。值得注意的是，纯金属Ni、Co纳米磁性微粒由于有致癌作用，不宜使用。另外，如何避免包覆高分子层在生物体中发生分解是影响这项技术在人体应用的一个重要问题。
在催化方面的应用
纳米微粒由于尺寸小，表面所占的体积分数大，表面的键态和电子态均与颗粒内部不同，表面原子配位不全等导致表面活性增加，这就使它具备了作为催化剂的基本条件。最近关于纳米微粒表面形态的研究指出，随着粒径减小，表面光滑程度变差，形成了凹凸不平的原子台阶，这就增加了化学反应接触面。利用纳米微粒的高比表面积和高活性这些特性，可以显著提高催化效率，因而纳米微粒在催化方面的应用前途方兴未艾。例如，30nm的纳米Ni粉可将有机化学加氢和脱氢反应速度提高15倍。以粒径小于03μm的Ni和Cu-Zn合金超细粉末为主要成分制成的催化剂，可以使有机物氢化反应效率达到传统Ni催化剂的10倍。超细Fe、Ni、γ一Fe2O3混合轻烧结体可以代替贵金属Pt粉和WC粉而作为汽车尾气净化剂。但是，纳米金属微粒作催化剂有一个使用寿命问题，因为在反应过程随着温度升高，微粒会发生长大，从而降低催化效率。另外，纳米金属微粒可作为助燃剂掺入燃料中使用，如纳米Ag和Ni粉已被用于火箭燃料中，还可以作为引爆剂掺入炸药中，提高爆炸效率。
半导体光催化效应自发现以来，一直引起人们的重视。
所谓半导体光催化效应是指在光的照射下，价带电子跃迁到导带，价带的孔穴把周围环境中的羟基电子夺过来，羟基变成自由基，作为强氧化剂酯类变化如下：酯\？醇\？醛\？酸\？
CO2，从而完成了对有机物的降解。对太阳光敏感的、具有光催化物性的半导体能隙一般为19～31eV。常用的光催化半导体纳米粒子有TiO2(锐钛矿)、Fe2O3、CdS、ZnS、PbS、PbSe、ZnFe2O4等。半导体的光催化效应在环保、水质处理、有机物降解、失效农药降解等方面有着重要应用。例如，美国和日本将上述材料制成空心球，浮在含有有机物的废水表面上或被石油泄漏所污染的海水表面上，利用阳光进行有机物或石油的降解。在汽车挡风玻璃和后视镜表面涂覆一层纳米TiO2薄膜，可以起到防污和防雾作用。还可以将纳米TiO2等粉末添加到陶瓷釉料中，使其具有保洁杀菌功能，也可以添加到人造纤维中制成杀菌纤维。锐钛矿相纳米TiO2微粒表面用Cu+、Ag+离子修饰，杀菌效果比单一的纳米TiO2或Cu+、Ag+更好，在电冰箱、空调、医疗器械、医院手术室的装修等方面有着广泛的应用前景。一般常用的杀菌剂Ag+、Cu+等杀死细菌后，由于释放出致热和有毒的组分如内霉素，因而可能引起伤寒和霍乱。而利用TiO2光催化降解细菌，转化为CO2、H2O和有机酸，不存在这个问题。利用纳米TiO2光催化效应可以从甲醇水合溶液中提取H2。利用Pt化的纳米TiO2微粒可以使丙炔与水蒸气反应，生成可烧性的甲烷、乙烷和丙烷。Pt化的纳米TiO2微粒通过光催化使醋酸分解成甲烷和CO2。为了提高光催化效率，人们还试图将纳米TiO2组装到多孔固体中增加比表面，或者将铁酸锌与纳米TiO2复合提高太阳光利用率，利用多孔有序阵列Al2O3模板，在其纳米柱形孔洞的微腔内合成锐钛矿型纳米TiO2丝阵列，再将此复合体粘到环氧树脂衬底上，将模板去掉后，就在环氧树脂衬底上形成了纳米TiO2丝阵列。由于纳米丝比表面积大，比同样平面面积的TiO2膜的接受光的能力增加几百倍，最大的光催化效率可以提高300多倍，对双酚、水杨酸和带苯环一类的有机物光降解十分有效。
在其他方面的应用
纳米材料在其他方面也有广阔的应用前景。纳米微粒是制造传感器最有前途的材料。这种材料由于表面积大，对外界环境如温度、光、湿度、气体等十分敏感，外界环境的改变能迅速引起表面离子价态和电子输运的变化，因此响应速度快，灵敏度高。例如，利用纳米Ni0、Fe0、Co、Al2O3和SiC的载体温度效应引起的电阻变化，可制成温度传感器。利用纳米SnO2膜制成的传感器，可用于可燃性气体泄漏报警器和湿度传感器，并且已经实用化。将纳米Au微粒沉积在基板上形成的薄膜可用作红外传感器，这种薄膜对可见光到红外光整个范围的光吸收率很高，当薄膜厚度达到500μg/cm2以上时，光吸收率高达95％。大量红外线被金膜吸收后转变成热，由膜与冷接点之间的温差可测出其温差热电势，据此就可以制成辐射热测量仪。
随着高技术的发展，要求晶体表面有更高的光洁度，这就要求抛光剂中的无机粒子越来越细，粒度分布越来越窄，纳米微粒为实现这一目标提供了基础。美国、英国等国家已制备出纳米抛光液，并有商品出售，如纳米Al2O3、纳米Cr2O3、纳米SiO2、纳米金刚石等，用于高级光学玻璃、石英晶体及各种宝石的精抛光。纳米抛光液的发展前景方兴未艾。
导电浆料是电子工业的重要原料，导电涂料和导电胶的应用非常广泛。德国用纳米Ag代替微米Ag制成了导电浆料，可节省Ag粉50％。用这种导电胶焊接金属和陶瓷，涂层不需太厚，节省Ag粉用量，而且涂层表面平整，烧结温度降低，备受使用者的欢迎。近年来，人们已开始尝试用纳米微粒制成导电糊、绝缘糊和介电糊，在微电子工业上正在发挥作用。
纳米静电屏蔽材料用于家用电器和其他电器的静电屏蔽也具有良好的作用。如果不能进行静电屏蔽，电器的信号就会受到外部静电的严重干扰。例如，人体接近屏蔽效果不好的电视机时，人体的静电就会对电视图像产生严重的干扰。
一般的电器外壳都是由树脂加炭黑的涂料喷涂而形成一个光滑表面。由于炭黑有导电作用，因而表面涂层就有静电屏蔽作用。日本松下公司已研制成功具有良好静电屏蔽的纳米涂料，如纳米Fe2O3、纳米TiO2、纳米Cr2O3纳米Zn0等。这些具有半导体特性的纳米氧化物微粒在室温下具有比常规氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用。并且这些纳米氧化物微粒还具有不同的颜色，从而使电器表面五彩缤纷。化纤衣服和化纤地毯由于静电效应，在黑暗中摩擦产生的放电效应经常可以观察到，并且容易吸附灰尘，给使用者带来很多不便。在化纤制品中加入少量纳米金属(如Ag)微粒，就会使静电效应大大降低，并且还有除臭杀菌功能，德国和日本都已经生产了相应的产品。
纳米微粒也可用作印刷油墨。1994年，美国马萨诸塞州XMX公司发明了一个生产印刷油墨的专利，不是依靠化学颜料，而是选择适当体积的纳米微粒来得到各种颜色。