การใช้นาโนเทคโนโลยีในการแพทย์เป็นสาขาที่กำลังขยายตัว การพัฒนาวิทยาศาสตร์ใหม่บางส่วนได้ถูกนำมาใช้แล้วและอีกหลายแห่งกำลังอยู่ระหว่างการพัฒนาและทดสอบ ปัจจุบันมีการใช้หนึ่งคือการส่งมอบยานาโนเทคโนโลยี กล่าวง่ายๆคือการส่งมอบยานาโนเทคโนโลยีเกี่ยวข้องกับการใช้อนุภาคนาโน, สารประกอบที่มนุษย์สร้างขึ้นด้วยกล้องจุลทรรศน์, เพื่อส่งยา, แสง, ความร้อนหรือการรักษาอื่น ๆ ไปยังอวัยวะหรือเนื้อเยื่อโดยเฉพาะในร่างกาย การส่งยาไปยังเซลล์หรือเนื้อเยื่อเฉพาะที่ต้องการเช่นเนื้องอกซึ่งเชื่อว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าและปลอดภัยกว่าการรักษาทั่วไป
การส่งมอบยานาโนเทคโนโลยีเพื่อต่อสู้กับโรคมะเร็งเป็นหนึ่งในวิธีการรักษาที่สำคัญที่นักวิจัยได้ทำการสำรวจและการทดสอบเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีที่เป้าหมายเฉพาะเซลล์มะเร็งได้เริ่มขึ้นแล้ว อนุภาคนาโนได้รับการออกแบบเพื่อให้ดึงดูดไปยังเซลล์ที่เป็นโรคเท่านั้นและไม่ไปที่เนื้อเยื่ออื่น ๆ ในร่างกายของผู้ป่วย ด้วยเทคโนโลยีการส่งมอบยาแบบเก่า ๆ ยาเคมีบำบัดที่ใช้ในการรักษามะเร็งสามารถเป็นอันตรายต่อเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีหรือล้มเหลวในการเข้าถึงเซลล์มะเร็งเป้าหมาย
นักวิจัยกำลังสำรวจวิธีการใช้นาโนเทคโนโลยีเพื่อให้ผู้ป่วยได้รับยาขนาดรับประทานแทนที่จะฉีดยา อีกครั้งอนุภาคนาโนจะถูกใช้ในการส่งยาไปยังที่ที่จำเป็น ในกรณีนี้สิ่งสำคัญของการส่งมอบยานาโนเทคโนโลยีคือช่วยให้ยาผ่านกระเพาะอาหารของผู้ป่วยโดยไม่ทำให้ร่างกายแตกสลาย เมื่ออยู่ในลำไส้ของผู้ป่วยยาจะสามารถผ่านเข้าสู่กระแสเลือด
แน่นอนว่า nanomedicine ไม่ได้ถูกสำรวจโดยเฉพาะเพื่อส่งยา นักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยทางการแพทย์กำลังพิจารณาวิธีการใช้นาโนเทคโนโลยีเป็นยาหรือการบำบัดด้วยตัวเอง ตัวอย่างเช่นแพทย์ได้สร้างอนุภาคนาโนที่เรียกว่า buckyballs ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อช่วยผู้ประสบภัยภูมิแพ้ในระหว่างเกิดปฏิกิริยา Nanofibers ซึ่งเป็นเส้นใยขนาดเล็กที่สามารถใช้ในการซ่อมแซมกระดูกอ่อนที่เสียหายของผู้ป่วยได้รับการทดสอบ
อีกสองวิธีที่เป็นไปได้สำหรับ nanomedicine ได้แก่ การวินิจฉัยด้วยภาพและการทำลายเชื้อโรค อนุภาคนาโนบางตัวพิสูจน์แล้วว่าสามารถฆ่าเชื้อ Staph และจุลินทรีย์อื่น ๆ ได้ สำหรับการถ่ายภาพอนุภาคนาโนบางชนิดอาจช่วยให้แพทย์ค้นพบเนื้องอกที่ยากต่อการตรวจสอบหรือเพื่อช่วยให้พนักงานในห้องปฏิบัติการค้นพบตัวบ่งชี้โรคในตัวอย่างเลือดหรือเนื้อเยื่อ
