科學家正研究將奈米材料應用在藥物、檢驗及治療方面，目前已有不錯的發現。在藥物方面，科學家發現將藥物奈米化後，比較能夠被小腸絨毛吸收，藥效可更佳。如果將中藥奈米化，預期吸收效果較好。科學家也發現，使用巴克球治療愛滋病，可以抑制愛滋病毒增生。

在檢驗方面，運用奈米金粒子，在婦女懷孕初期，就可以從婦女血液中分離出胎兒的細胞，可取代羊膜穿刺，用來判斷胎兒是否有先天缺陷。另外，亦有以奈米磁性粒子應用在癌症或其他病症的診斷上。

利用奈米氧化磁粒子做為顯影劑，比傳統顯影劑有更明確的效果。

在治療方面的研究多以癌症為主，有以下方法：
利用奈米磁粒子導航，將藥物送到癌細胞部位，達到治療的目的。
利用奈米膠囊將藥物送到病變處，在癌細胞內部釋放藥物。
將奈米磁粒子注入腫瘤部位，透過高頻電磁波，將熱度提升到約攝氏42-46度，慢慢殺死癌細胞。
這些治療方法，都可以治療癌症而不會影響正常細胞。

利用奈米磁性粒子做為檢驗顯影劑：例如使用直徑50奈米表面包覆葡萄聚醣的氧化鐵奈米粒子，當其氧化鐵核心磁化之後，附近水分子的原子核會形成不同的能態，當外界磁場消失的時候，水分子又回復到原始狀態，中間的時間差距就是鬆弛時間。若是有病毒黏附在具有抗體的奈米磁粒子上，就會產生一大團的聚集物，延遲緊鄰水分子的鬆弛時間，此時藉著射頻信號量測水分子鬆弛時間，就能顯示該處位置的病毒分子密度。

運用奈米膠囊運送藥物：奈米膠囊是可以攜帶藥物的球狀奈米結構物，由於奈米尺寸結構小於一般生物體內的細胞，所以可以穿透細胞膜。奈米膠囊所攜帶的藥物能夠通過食道、胃等消化系統，且不會被胃酸腐蝕，也不會被免疫系統當作是入侵體內的異物而遭受攻擊，由於具有上述的特性，所以它能將攜帶的藥物在不被破壞的狀況下到達患病處，透過藥物釋放機制物，破壞病毒或癌細胞體內的基因蛋白機制，達到消滅癌細胞與病毒的功效。