Det finns ingen strikt storleksbegränsning för nanoteknik, eftersom området omfattar ett brett utbud av teknologier och applikationer som manipulerar materia i nanoskala. Emellertid används termen "nanoteknik" i allmänhet för att hänvisa till manipulation av materia på atomär, molekylär och supramolekylär skala. Detta involverar vanligtvis dimensioner på 1 till 100 nanometer (nm). Under detta storleksintervall blir kvantfysikområdet mer relevant, och materiens egenskaper och beteende kan skilja sig väsentligt från de i större skalor.

Det är dock viktigt att notera att nanoteknikens gränser inte är strikt definierade, och det kan finnas viss överlappning med andra områden som atom- och molekylfysik, kondenserad materiens fysik, materialvetenskap och mer. Dessutom, när tekniken går framåt, kan möjligheten att manipulera materia i ännu mindre skalor bli möjlig, vilket utökar storleksintervallet förknippat med nanoteknik.