Die Nanowissenschaften befassen sich mit der Herstellung und Untersuchung von Strukturen, die rund zehntausendfach kleiner sind als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Ein Nanometer (von griechisch nanos, Zwerg) entspricht einem millionstel Millimeter. Die extreme Verkleinerung führt zu neuen Eigenschaften, die für etliche Anwendungen interessant sind. Viele Experten sehen darin eine Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts.

Als Nanopartikel werden im Allgemeinen alle Teilchen von 0,1 bis 100 Nanometer Größe bezeichnet. Sie unterliegen zunehmend den Regeln der Quantenphysik. Viele Eigenschaftsänderungen gehen auf das veränderte Verhältnis von Oberfläche und Volumen zurück. Ein kugelförmiger Partikel mit einem Radius von 2,5 Nanometern und einer Dichte von fünf Gramm pro Kubikzentimeter beispielsweise trägt etwa ein Fünftel seiner Atome auf seiner Oberfläche - ein vielfach höherer Anteil als bei einem größeren Teilchen.

Das Europäische Informationszentrum für Lebensmittel (EUFIC) gibt als Beispiel für mögliche Nano-Lebensmittel natriumarme Produkte an, die immer noch salzig schmecken. Aufgeführt werden auch Nanokapseln, die Mikronährstoffe, Antioxidantien oder Medikamente im Körper an den gewünschten Platz zu bringen. Vorstellbar sei die Entwicklung von Nanosensoren, die das persönliche Profil eines Menschen erkennen und Moleküle aus einem Produkt freisetzen - bei Patienten mit Osteoporose zum Beispiel geeignete Kalziummengen. Auf diesem Weg könnten Lebensmittel auch gemäß der Geschmacks- und Duftvorlieben des Verbrauchers maßgeschneidert werden. Denkbar wären auch Produkte mit cleveren Filtern, die so beschaffen sind, dass sie Moleküle einfangen, die eine allergische Reaktion verursachen könnten.