納米醫學是納米技術的醫學應用。納米醫學的范圍從納米材料和生物裝置的醫學應用到納米電子生物傳感器，甚至是分子納米技術（如生物機器）的未來可能應用。對于納米目前存在的問題涉及認識有關問題的毒性和環境影響的納米材料（材料，其結構是納米，一個的即十億規模計）。

通過將納米材料與生物分子或結構連接，可以將功能添加到納米材料中。納米材料的大小類似于大多數生物分子和結構的大小。因此，納米材料可用于體內和體外生物醫學研究和應用。迄今為止，納米材料與生物學的整合已導致診斷設備、造影劑、分析工具、物理治療應用和藥物輸送工具的發展。

納米醫學致力于在不久的將來提供一套有價值的研究工具和臨床有用的設備。所述的國家納米技術計劃預計，在新的商業應用制藥工業，其可以包括先進的藥物遞送系統、新的療法和體內成像。納米醫學的研究正在接受美國國立衛生研究院共同基金計劃的資助，該項目支持四個納米醫學發展中心。

2015年，納米醫學的銷售額達到160億美元，每年至少要投資38億美元用于納米技術的研發。近年來，全球對新興納米技術的資金每年增長45％，2013年產品銷售額超過1萬億美元。隨著納米醫學產業的持續增長，預計它將對經濟產生重大影響。

納米技術提供了使用納米顆粒將藥物遞送至特定細胞的可能性。通過僅在病態區域沉積活性劑并且劑量不超過所需劑量，可以顯著降低總體藥物消耗和副作用。有針對性的藥物輸送旨在減少藥物的副作用，同時減少消耗和治療費用。藥物輸送的重點是在體內特定位置以及一段時間內最大化生物利用度。這可以通過納米工程設備的分子靶向來實現。將納米級技術用于醫療技術的好處是，較小的設備具有較小的侵入性，并且可以植入體內，而且生化反應時間要短得多。這些設備比典型的藥物輸送更快，更靈敏。

通過納米藥物遞送藥物的功效主要基于：

a）藥物的有效包封，

b）將藥物成功遞送至身體的目標區域，以及

c）藥物成功釋放。

可以設計基于脂質或基于聚合物的納米顆粒的藥物輸送系統，以改善藥物的藥代動力學和生物分布。但是，納米藥物的藥代動力學和藥效學在不同患者之間差異很大。當設計為避免人體的防御機制時，納米粒子具有有益的特性，可用于改善藥物傳遞。正在開發復雜的藥物輸送機制，包括使藥物通過細胞膜進入細胞質的能力。觸發響應是藥物分子更有效使用的一種方式。藥物被放置在體內，僅在遇到特定信號時才激活。例如，溶解性差的藥物將被存在親水和疏水環境的藥物遞送系統取代，從而改善了溶解性。藥物輸送系統也可能能夠通過調節藥物的釋放來防止組織損傷；降低藥物清除率；或降低分布體積，并減少對非目標組織的影響。然而，由于復雜的主體對納米和微米級材料的反應，這些納米粒子的生物分布仍然不完善。以及針對身體特定器官的困難。盡管如此，仍在進行大量工作來優化和更好地理解納米顆粒系統的潛力和局限性。盡管研究的進展證明納米顆粒可以增強靶向和分布，但是納米毒性的危險成為進一步了解其醫學用途的重要的下一步。

納米顆粒具有降低抗生素耐藥性或用于各種抗菌用途的潛力，目前正在研究中。納米顆粒也可用于規避多重耐藥性（MDR）機制。

分子納米技術是納米技術的一個推測性子領域，涉及工程化分子組裝者的可能性，這些機器可以在分子或原子尺度上對物質進行重新排序。納米醫學將利用引入人體的這些納米機器人來修復或檢測損害和感染。分子納米技術具有很高的理論性，試圖預測納米技術可能產生的發明并提出未來研究的議程。分子納米技術的擬議元素，例如分子組裝器和納米機器人，遠遠超出了當前的能力。納米醫學的未來發展可能會通過修復許多被認為與衰老有關的過程而延長壽命。納米技術的創始人之一，埃里克·德雷克斯勒（?K. Eric Drexler）在其1986年的著作《創造的引擎》中提出了細胞修復機器，包括那些在細胞內運行并利用假設的分子機器的細胞修復機器，其中出現了羅伯特·弗雷塔斯關于醫學納米機器人的首次技術討論。1999年。 未來主義者和超人類主義者雷蒙德·庫茲韋爾（?Raymond Kurzweil）在他的《奇點即將來臨》一書中指出 他認為，先進的醫療納米機器人可完全彌補2030年老化的影響根據理查德·費曼，這是他的前研究生和合作者阿爾伯特·希布斯誰最初建議他（大約1959年），一個的想法醫療用途費曼的理論微機械。希伯斯（Hibbs）建議，有一天某些修理機的尺寸可能減小到理論上可以（如費曼所說的）“ 吞下醫生 ”的程度。這個想法被并入了費恩曼（Feynman）在1959年發表的論文《底部有足夠的空間》。