纳米级结构材料简称为纳米材料，是指其结构单元的尺寸介于1纳米100纳米范围之间。
由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。
并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质纳米材料的用途很广，主要用途有：医学，环境保护，纺织工业，机械工业。
1.表面与界面效应，主要原因就在于直径减少，表面原子数量增多。
2.小尺寸效应，当纳米微粒尺寸与光波波长，传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，它的周期性边界被破坏，从而使其声、光、电、磁，热力学等性能呈现出新奇的现象。
3.量子尺寸效应，当粒子的尺寸达到纳米量级时，费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级。
当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时，会出现纳米材料的量子效应，从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化。
4.宏观量子隧道效应，微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。
纳米粒子的磁化强度等也有隧道效应，它们可以穿过宏观系统的势垒而产生变化，这种被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。
纳米直径一般是1至100纳米，纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸或由它们作为基本单元构成的材料，相当于10至100个原子紧密排列在一起的尺度。
胶体是一种体系，纳米材料只是一种分散质，没有形成体系，不是胶体。
胶体又称胶状分散体是一种较均匀混合物，在胶体中含有两种不同状态的物质，一种分散相，另一种连续相。
分散质的一部分是由微小的粒子或液滴所组成，分散质粒子直径在1至100纳米之间的分散系是胶体；胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系，这是一种高度分散的多相不均匀体系。
在废水处理中也能应用到胶体的相关知识，有的废水中的污染物质是以胶体的形式存在的，因此很多污水深度处理设备旨在研究如何快速高效去除废水中以胶体形式存在的污染物质。