納米材料的套用非常廣泛，涵蓋了多個領域，包括但不限於：
環境保護。納米材料在環境保護方面發揮著重要作用，例如，納米鈦酸鈷可用於石油提煉中的脫硫工藝，降低汽油和燃油中的硫含量，減少污染。納米技術也被套用於污水處理，能夠安全提煉出污水中的貴金屬如金等，同時新型的納米級淨水劑具有很強的吸附能力。納米TiO2可用於空氣淨化、水處理，納米Fe3O4可用於重金屬污染物的去除。
能源領域。在能源領域，納米材料在太陽能電池、燃料電池、儲能材料等方面具有廣闊的套用前景。例如，納米銀、納米金可作為高效催化劑，提高燃料電池的效率；納米鈦酸鹽、納米二氧化矽等材料在太陽能電池中具有良好的光電性能。
醫藥領域。在醫藥領域，納米材料的套用包括藥物傳遞系統、抗菌套用、診斷和成像、組織工程等。例如，納米粒子可以用作藥物的載體，通過控制其大小、形狀和表面化學特性，以實現藥物在體內的定向輸送和遞送，提高藥物的療效和減少副作用。
汽車領域。納米塑膠因其強度高、耐熱性強、比重更小等特點，在汽車製造中得到套用。由於其納米粒子尺寸小於可見光的波長，納米塑膠可以顯示出良好的透明度和較高的光澤度。
此外，納米材料還套用於高密度磁記錄材料、吸波隱身材料、磁流體材料、防輻射材料、單晶矽和精密光學器件拋光材料、微晶片導熱基片與布線材料、微電子封裝材料、光電子材料、先進的電池電極材料、高效催化劑和助燃劑、敏感元件、高韌性陶瓷材料等。