Ətraf mühitin çirklənməsi problemi müasir dünyada aktual problemə çevrilib.Əsasən zəhərli kimyəvi maddələrin yaratdığı ətraf mühitin çirklənməsinə hava, su və torpağın çirklənməsi daxildir.Bu çirklənmə təkcə biomüxtəlifliyin məhv edilməsi ilə deyil, həm də insan sağlamlığının pisləşməsi ilə nəticələnir.Gündən-günə artan çirklənmə səviyyələri dərhal daha yaxşı inkişaflara və ya texnoloji kəşflərə ehtiyac duyur.Nanotexnologiya mövcud ekoloji texnologiyaları təkmilləşdirmək və mövcud texnologiyadan daha yaxşı olan yeni texnologiya yaratmaq üçün bir çox üstünlüklər təklif edir.Bu mənada nanotexnologiyanın ətraf mühitin təmizlənməsi (remediasiya) və təmizlənməsi, çirkləndiricilərin aşkar edilməsi (hissetmə və aşkarlama) və çirklənmənin qarşısının alınması daxil olmaqla, üç əsas imkanları var.

Sənayelərin müasirləşdiyi və təkmilləşdiyi müasir dünyada ətraf mühitimiz insan fəaliyyəti və ya sənaye prosesləri nəticəsində atılan müxtəlif növ çirkləndiricilərlə doludur.Bu çirkləndiricilərə misal olaraq karbon monoksit (CO), xloroflorokarbonlar (CFC), ağır metallar (arsen, xrom, qurğuşun, kadmium, civə və sink), karbohidrogenlər, azot oksidləri, üzvi birləşmələr (uçucu üzvi birləşmələr və dioksinlər), kükürd dioksidi və hissəciklər.Neft, kömür və qazın yanması kimi insan fəaliyyəti təbii mənbələrdən emissiyaları dəyişdirmək üçün əhəmiyyətli potensiala malikdir.Atmosferin çirklənməsi ilə yanaşı, müxtəlif amillərin, o cümlədən tullantıların utilizasiyası, neft dağılmaları, gübrələrin, herbisidlərin və pestisidlərin sızması, sənaye proseslərinin əlavə məhsulları və qalıq yanacaqların yanması və çıxarılması nəticəsində yaranan suyun çirklənməsi də mövcuddur.

Çirkləndiricilər daha çox havada, suda və torpaqda qarışıq olur.Beləliklə, bizə havadan, sudan və torpaqdan çirkləndiriciləri izləmək, aşkar etmək və mümkünsə təmizləmək qabiliyyətinə malik texnologiya lazımdır.Bu kontekstdə nanotexnologiya mövcud ətraf mühitin keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün geniş imkanlar və texnologiyalar təklif edir.

Nanotexnologiya nanomiqyasda maddəni idarə etmək və xüsusi funksiyaya malik olan spesifik xüsusiyyətlərə malik materiallar yaratmaq imkanı təklif edir.Seçilmiş Avropa İttifaqı (Aİ) KİV-lərinin sorğuları nanotexnologiya ilə bağlı şans/risk nisbəti ilə bağlı nisbətən yüksək nikbinlik nümayiş etdirir, burada onların əksəriyyəti həyat və sağlamlıq keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması perspektivinə aid edilir.