纳米科技的最终目的是以原子、分子为起点，制造具有特殊功能的产品。因此，纳米器件的研制和应用水平是在纳米时代发展水平的重要标志。
纳米器件的研究动力来自市场需求和科学发展两方面。纳米器件通常可分为三类：纳米电子器件、光电子器件和分子电子器件。纳米电子器件有单电子器件、隧穿器件、磁通量子器件、自旋器件等；光电子器件有低维半导体激光器、探测器和调制器等；分子电子器件主要有分子开关和分子逻辑器件等。
制造具有特殊功能的纳米产品的技术路线可分为“自上而下”和“自下而上”两种方式。“自上而下”是指通过微加工或固态技术，不断在尺寸上将人类创造的技术产品微型化；“自下而上”是指以原子、分子为基本单元，根据人们的意愿进行设计和组装，构筑成具有特定功能的产品。其中，后一种技术路线可相对减少对原材料的需求，降低环境污染。