纳米是长度单位，1纳米只有1米的十亿分之一。1纳米中只能排三四个原子，比单个细菌、红血球和病毒的长度还要小得多。如果我们做成一个直径只有1纳米的小球，将其放在一个乒乓球上，从比例上看，就相当于把1个乒乓球放在地球上。
有了纳米技术，我们就能够从分子水平上认识世界，改善人类的整个生命系统。纳米技术自发明以来，已经在医学的多个领域得到应用。目前，科学家通过精心设计，已成功将微纳米机器人应用于生物探测、智能载药、可控药物释放、血栓清除、杀死肿瘤细胞、环境污染物监测、环境治理、微纳米组装等多个领域。
纳米机器人的研制属于分子仿生学范畴，它根据分子水平的生物学原理设计制造，并在纳米空间控制、操作。纳米机器人将在各个领域发挥巨大作用，尤其在医学领域中，它可以精准杀死癌细胞、疏通血栓、清除动脉内的脂肪沉积、清洁伤口等。下面仅举几个例子说明。
恶性肿瘤是危害人类健康的一大杀手。肿瘤的血管系统与肿瘤的生长、侵袭及转移密切相关。
通过阻塞肿瘤血管的营养和氧气输运从而“饿死”肿瘤的治疗思路目前已广泛应用于肝癌等恶性肿瘤的物理介入治疗。血液中的凝血酶是肌体凝血系统的一种关键酶，能够快速、高效地诱导血栓形成。如果将凝血酶作为特定的“货物”装载在纳米机器人的内部，通过靶向运输并精确释放至肿瘤血管，诱导凝血产生血栓，就可以通过栓塞肿瘤达到高效抑制肿瘤生长和转移的目的。
人体的血液就像水，血管就像水管，血栓就像塞子，塞子会随着水到处游走，当管子直径小于塞子时，塞子就通不过，将会发生堵塞。如果塞子将水管堵住了，那么水将过不去；如果血液中出现血栓，血液就无法流遍全身，将会发生生命危险。血栓虽小，但危害却很大。用纳米机器人清除血栓是一种好方法。
将药物准确地运送到人体需要的部位，是提高药物治疗效果、降低副作用的关键因素。传统的药物运输载体主要依赖系统的循环，缺少定点运输、组织渗透等驱动导航能力，而纳米机器人却能克服这些缺点，成为药物运输的理想载体。纳米机器人可以实现药物的快速、精准释放，并提高药物疗效、减轻副作用。
美国哥伦比亚大学研究人员成功研制出一种由DNA分子构成的纳米蜘蛛机器人，它能够跟随DNA的运行轨迹自由地行走、转向以及停止。这种纳米蜘蛛机器人的直径仅有4纳米，不到人类头发直径的十万分之一。虽然以前研制出的DNA分子机器人也具有行走功能，但不会超过“3步”，而纳米蜘蛛机器人却能行走100纳米的距离，相当于行走“50步”。