（1）材料与制造。纳米科技正在从根本上改变今后材料和器件的制造与生产方式。传统的制造方式是把原料（如钢板、混凝土等）经过压、切、铸等工艺和过程制成部件和产品。应用纳米科技可以从原子和分子开始制造材料和产品。
（2）微电子、光电子与计算机。未来所有的纳米电子器件都将具有更小（集成度更高）、更快（响应速度更快）、更冷（单个器件的功耗更小、温升低）的特点。如果记录媒体采用纳米层和纳米点的形式，1000张CD盘中的信息就可能存储到一个手表大小的存储器中。除了存储量千百倍甚至百万倍地增加外，计算机的速度也大幅度提高。
（3）医学与健康。生命系统是由纳米尺度上的分子行为所控制的，如生物体内的RNA蛋白质复合体，其线度在15～20nm之间，并且生物体内的核酸、类脂物、碳氢化合物多种病毒等也是纳米粒子。因此，纳米科技在医学上的应用将带来一场革命。新的药物，即使是微米粒子的细粉，也大约有半数不溶于水；但如果粒子为纳米尺度，则可溶于10nm以下的纳米粒子比血液中的红血球还要小，因而可以在血液中自由流动。通过对纳米结构进行控制，还可以制备出与生物兼容的高性能材料，从而带来新一代医疗修复术和植入物。新型纳米结构疫苗可以避免传统的用病毒和细菌制备的疫苗的副作用。利用纳米技术还可以制成人类血液替代品。
（4）生物工程与农业。纳米技术在很多方面对农业起到直接的促进作用，例如经过分析设计的生物降解化学制品用于植物的培养和防虫：动、植物的基因改变；对动物进行基因和药物传导：基于纳米阵列的测试技术（基因芯片）用于DNA测试等。
（5）国家安全。由于纳米科技对经济社会的广泛渗透性，拥有纳米技术知识产权和广泛应用这些技术的国家，将在国家经济安全和国防安全方面处于有利地位。美国国防部在10年前就清楚地认识到纳米技术的重要性，在对发展纳米科技的支持上一直起着重要的作用，每年投入3500万美元用于研制纳米新武器。通过先进的纳米电子器件在信息控制方面的应用，将使军队占据信息上的优势，在预警、导弹拦截等领域做出快速反应。用纳米和微米机械设备控制，国家核防卫系统的性能将大幅度提高。通过纳米材料技术的应用，可使武器装备的耐蚀性、吸波性和隐蔽性大大提高，可用于舰船、潜艇和战斗机等。
（二）纳米产业的发展
1. 新的经济增长点
21世纪是工业综合化时代，也将是纳米工业兴盛的时代。高科技的纳米工业将成为全球经济的支柱。它不仅是世界各国技术开发和产业结构调整所共同追求的目标，更是一个国家经济发达程度的衡量标志。纳米技术将对各种工业技术进行渗透。纳米技术不仅是信息技术、生物技术持续发展的一个基础，它本身也会产生许多新的技术和产业。纳米技术是多学科的科技，包含各种各样的门类，它的成果会渗透到各个领域，能够很快地接近人们的日常生活。因此，纳米技术是战略性科学技术。纳米技术不该被看成是技术，而是一场革命。有科学家预言，纳米技术将引发21世纪产业革命，现在，这场革命已经拉开了序幕。纳米产品成为人类普遍使用的产品是21世纪市场产品结构的一大变化。纳米技术将成为21世纪新的经济增长点。
2. 纳米产业与世界经济格局
在新经济时代，如果说网络技术是新经济的血管，纳米技术则是新经济的血液。纳米产业是建立在纳米先进技术基础之上的新兴产业，具有极强的生命力。纳米产业具备形成一个国家的主导产业的潜力。围绕纳米技术的发展，将迅速形成相关的庞大产品群和企业群。目前，许多大型跨国公司、企业和财团都在从事与纳米技术相关的研究与开发活动。2004年，在纳米技术的研发方面，全球的企业、政府、大学以及其他组织共计投入资金约86亿美元，其中来自私营方面的投资正在不断增长。现在，全球纳米技术的年产值已经达到500亿美元，在未来5～10年内会达到1.44万亿美元，其中无疑蕴涵着巨大的财富和机遇。
当前，纳米材料的应用、开发正处于一个千载难逢的大好时机，挑战严峻，但也充满了机遇。可以相信，纳米科技最先进的国家将是世界上经济最发达的国家。纳米技术正成为各国科技界所关注的焦点，正如钱学森院士所预言的那样：“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，会是一次技术革命，从而将是21世纪的又一次产业革命。”
五、能源技术革命：一剂起死回生的良方？
（一）清洁能源技术——新的技术革命的突破口
近年来，气候变化引起了国际社会的强烈关注，已远远超越了其他问题，受到各国政府和国际组织的高度重视。以清洁能源技术为核心的能源技术革命已经开始崭露头角。
2004年1月，英国政府首席科学顾问戴维·金在《科学》杂志上撰文指出，相对恐怖主义，全球气候异常变化才是全世界将要面对的最大威胁；2月，美国五角大楼《气候突变与美国国家安全》秘密报告指出，未来20年内的气候变化将造成无数人在战争和自然灾害中丧生，对全球稳定的威胁将大大超过恐怖主义。
2007年1月，在达沃斯世界经济论坛年会上，全球变暖超过了恐怖主义、阿以冲突和伊拉克问题，被认为是未来几年内影响世界的首要问题；2月，联合国政府间气候变化专门委员会发布第四份气候变化评估报告指出，从现在开始到2100年，全球平均气温的“最可能升高幅度”是1.8～4.0℃，海平面升高幅度是18～59cm，而造成这一趋势的原因“很可能”即至少有90%的可能是人类活动。
2007年，气候变化政府间高级别小组提出，为防止2050年全球平均气温比目前上升2℃以上，全球温室气体排放量应减少50%～85%。目前，8国集团中除美国和俄罗斯以外的其他国家都已同意了2050年前温室气体排放减半的目标。国际能源署（IEA）表示，为实现上述目标，全球每年需要投资建立32个核电厂、17500个风电机组，并为35个火力发电厂配备碳吸附和存储设备。
2008年6月6日，IEA在东京发布《能源技术展望》报告，表示如各国现有政策不变，全球二氧化碳排放量到2050年将上升130%，石油需求则将上升70%。为实现在2050年前实现温室气体排放量减半的目标，全球需要在未来40年内投入45万亿美元发展绿色科技，约占同期全球总产出的1.1%，约等同于意大利同期的国内生产总值。IEA表示，这是一次新的技术革命和经济活动的重新定位，国际社会应当彻底转变现有的制造和使用能源的方式，以实现减排目标，应对气候变化的挑战。
为减缓全球气候变化，减少以CO2为代表的温室气体排放成为各国的必然选择，提高清洁能源技术也就成为解决问题的关键。从世界范围内看，清洁能源技术主要包括以下一系列技术：洁净煤技术和二氧化碳回收技术、天然气发电技术、核能发电技术、可再生能源技术和节能技术等，它们作为一个技术群体而备受关注。