通常被定義為的顆粒物質是1個100之間的納米在（nm）的直徑。該術語有時用于較大的顆粒，xxx500 nm，或僅在兩個方向上小于100 nm的纖維和管子。在最低范圍，通常將小于1 nm的金屬粒子稱為原子簇。

納米顆粒通常與微粒（1-1000 μm），“細顆粒”（尺寸在100至2500 nm之間）和“粗顆粒”（范圍從2500至10,000 nm）區分開，因為它們的較小尺寸會驅動非常不同的物理或化學作用特性，例如膠體特性和光學或電特性。

它們更容易受到布朗運動的影響，通常不會沉淀，就像通常被理解為1到1000 nm的膠體顆粒一樣。

由于納米粒子比可見光的波長（400-700 nm）小得多，因此無法用普通的光學顯微鏡看到，需要使用電子顯微鏡。出于同樣的原因，納米粒子在透明介質中的分散可以是透明的，而較大粒子的懸浮液通常會散射入射到其上的部分或全部可見光。納米顆粒還容易地通過普通的過濾器，如普通陶瓷蠟燭，以便從液體中的分離需要特殊的納濾技術。

納米粒子的性質通常與相同物質的較大粒子的性質明顯不同。由于原子的典型直徑在0.15到0.6 nm之間，因此納米顆粒材料的很大一部分位于距其表面幾個原子直徑之內。因此，該表面層的性能可能優于塊狀材料的性能。對于分散在不同組成的介質中的納米粒子而言，此效果特別強，因為兩種材料在其界面處的相互作用也變得顯著。

納米粒子在自然界廣泛存在，是許多科學領域的研究對象，例如化學、物理學、地質學和生物學。處于散裝材料與原子或分子結構之間的過渡時，它們經常表現出在任何規模上都未觀察到的現象。它們是大氣污染的重要組成部分，并且是許多工業產品（如油漆、塑料、金屬、陶瓷和磁性產品）中的關鍵成分文章。具有特定性能的納米顆粒的生產是納米技術的重要分支。

通常，與大體積納米粒子相比，納米粒子的小尺寸導致點缺陷的濃度較低^[7]，但它們確實支持各種位錯，這些位錯可以使用高分辨率電子顯微鏡觀察。然而，納米粒子表現出不同的位錯力學，連同其獨特的表面結構，導致其機械性能不同于散裝材料。

納米粒子的各向異性導致納米粒子的性質發生許多變化。金、銀和鉑的非球形納米粒子由于其令人著迷的光學特性而被發現具有多種應用，并且在研究領域中引起了極大興趣。納米棱鏡的非球形幾何形狀導致膠體溶液具有較高的有效橫截面和更深的顏色。通過在分子標記領域，生物分子測定，痕量金屬檢測和納米技術應用中使用這些納米粒子，通過調節粒子的幾何形狀來改變共振波長的可能性非常有趣。各向異性納米粒子在非偏振光下顯示出特定的吸收行為和隨機粒子取向，從而為每個可激發軸顯示出不同的共振模式。可以基于以下事實來解釋該性質：在每天的基礎上，這些納米顆粒的合成領域中正在取得新進展，以高產率制備它們。

納米粒子的形狀多種多樣，被賦予了許多非正式的名稱，例如納米球、納米棒、納米鏈、納米星、納米花、納米礁、納米晶須、納米纖維和納米盒。

納米顆粒的形狀可以通過本征來確定晶體習性的材料制成，或者通過圍繞它們的創建，環境的例如某些面的晶體生長通過涂覆添加劑的抑制，形狀的影響乳液液滴和膠束在前體制劑或周圍固體基質中的孔的形狀。納米粒子的某些應用可能需要特定的形狀，以及特定的尺寸或尺寸范圍。

非晶顆粒通常采用球形（由于其微觀結構各向同性）。

細顆粒的研究被稱為麥克。

對于分散在不同成分的介質中的納米粒子，界面層（由來自該介質的離子和分子形成，位于每個粒子表面的幾個原子直徑之內）可以掩蓋或改變其化學和物理性質。實際上，該層可以被認為是每個納米顆粒的組成部分。

納米顆粒的懸浮是可能的，因為顆粒表面與溶劑的相互作用足夠強以克服密度差異，否則密度差異通常會導致材料下沉或漂浮在液體中。

納米粒子通常會形成或接受其他物質的涂層，這與粒子的材料和周圍介質都不同。即使只有一個分子的厚度，這些涂層也可以從根本上改變顆粒的性質，例如化學反應性、催化活性和懸浮穩定性。

納米顆粒形式的材料的高表面積允許熱量，分子和離子以非常高的速率擴散到顆粒中或從顆粒中擴散出來。另一方面，小粒徑使整個材料在很短的時間內就擴散達到均勻的平衡。因此，可以在較低的溫度下和較短的時間范圍內進行許多依賴于擴散的過程，例如燒結。

納米粒子的小尺寸會影響其磁性和電學性質。例如，雖然微米范圍內的鐵磁材料顆粒廣泛用于磁記錄介質，但出于其磁化狀態的穩定性，小于10 nm的鐵磁材料可以在常溫下由于熱能而改變其狀態，從而使它們成為磁化狀態。不適合該應用程序。

由于位錯爬升需要空位遷移，因此納米晶體中空位濃度的降低可能會對位錯的運動產生負面影響。另外，由于存在于具有高曲率半徑的小納米顆粒中的表面應力，因此存在非常高的內部壓力。這會導致晶格應變與粒子的大小成反比，也眾所周知，它會阻礙位錯運動，其方式與材料的工作硬化相同。例如，金納米顆粒?是顯著更難比本體材料。此外，納米粒子中高的表面-體積比使位錯更可能與粒子表面相互作用。特別地，這影響了位錯源的性質，并允許位錯在粒子能夠繁殖之前逃逸，從而降低了位錯密度，從而降低了塑性變形的程度。

量子力學效應對于納米尺度的物體變得顯而易見。它們包括量子限制在半導體顆粒，局部表面等離子體在一些金屬顆粒和超順磁性中的磁材料。量子點是半導體材料的納米粒子，其足夠小（通常小于10 nm或更小）以具有量化的電子能級。

量子效應是金或硅納米粉和納米顆粒懸浮液從深紅色到黑色的原因。在由納米顆粒組成的材料中，太陽輻射的吸收要比在連續片材的薄膜中要高得多。在太陽能光伏和太陽能熱應用中，通過控制顆粒的大小、形狀和材料，可以控制太陽吸收。

核-殼納米粒子可同時支持電和磁共振，如果對共振進行了適當的設計，則與裸露的金屬納米粒子相比，將展現出全新的性能。由兩種不同的金屬形成核-殼結構，使核和殼之間進行能量交換，通常在上轉換納米粒子和下轉換納米粒子中發現，并引起發射波長譜的偏移。

通過引入介電層，等離激元核（金屬）-殼（介電）納米粒子通過增加散射來增強光吸收。近來，當表面等離激元位于太陽能電池的前面時，金屬核-介電殼納米顆粒在硅基板上表現出零向后散射，并且正向散射增強。