單個細菌用肉眼是根本看不到的，用顯微鏡測直徑大約是五微米。舉個例子來說，假設一根頭發的直徑是0.05毫米，把它徑向平均剖成5萬根，每根的厚度大約就是一納米。也就是說，一納米大約就是0.000001毫米。納米科學與技術，有時簡稱為納米技術，是研究結構尺寸在1至100納米範圍內材料的性質和應用。
納米技術的發展帶動了與納米相關的很多新興學科。有納米醫學、納米化學、納米電子學、納米材料學、納米生物學等。全世界的科學家都知道納米技術對科技發展的重要性，所以世界各國都不惜重金發展納米技術，力圖搶占納米科技領域的戰略高地。
納米技術的靈感，來自於已故物理學家理查德。費曼1959年所作的一次題為《在底部還有很大空間》的演講。這位當時在加州理工大學任教的教授向同事們提出了一個新的想法。從石器時代開始，人類從磨尖箭頭到光刻芯片的所有技術，都與一次性地削去或者融合數以億計的原子以便把物質做成有用的形態有關。費曼質問道，為什麼我們不可以從另外一個角度出發，從單個的分子甚至原子開始進行組裝，以達到我們的要求？他說：“至少依我看來，物理學的規律不排除一個原子一個原子地製造物品的可能性。”
1990年，IBM公司阿爾馬登研究中心的科學家成功地對單個的原子進行了重排，納米技術取得一項關鍵突破。他們使用一種稱為掃描探針的設備慢慢地把35個原子移動到各自的位置，組成了IBM三個字母。這證明費曼是正確的，二個字母加起來還沒有3個納米長。不久，科學家不僅能夠操縱單個的原子，而且還能夠“噴塗原子”。使用分子束外延長生長技術，科學家們學會了製造極薄的特殊晶體薄膜的方法，每次隻造出一層分子。目前，製造計算機硬盤讀寫頭使用的就是這項技術。
著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德。 費曼預言，人類可以用小的機器製作更小的機器，最後將變成根據人類意願，逐個地排列原子，製造產品，這是關於納米技術最早的夢想；70年代，科學家開始從不同角度提出有關納米科技的構想，1974年，科學家唐尼古奇最早使用納米技術一詞描述精密機械加工；1982年，科學家發明研究納米的重要工具——掃描隧道顯微鏡，為我們揭示一個可見的原子、分子世界，對納米科技發展產生了積極促進作用；1990年7月，第一屆國際納米科學技術會議在美國巴爾的摩舉辦，標誌著納米科學技術的正式誕生；
1991年，碳納米管被人類發現，它的質量是相同體積鋼的六分之一，強度卻是鋼的10倍，成為納米技術研究的熱點，諾貝爾化學獎得主斯莫利教授認為，納米碳管將是未來最佳纖維的首選材料，也將被廣泛用於超微導線、超微開關以及納米級電子線路等；
1993年，繼1989年美國斯坦福大學搬走原子團“寫”下斯坦福大學英文、1990年美國國際商用機器公司在鎳表麵用36個氙原子排出“IBM”之後，中國科學院北京真空物理實驗室自如地操縱原子成功寫出“ 中國”二字，標誌著中國開始在國際納米科技領域占有一席之地；