nm（ナノメートル）スケール（1nmは10^-9mで原子数個分）の大きさで、一定の機能をもった機械・器官のことであるが、たんぱく質からできている葉緑体や酵素、核酸とたんぱく質からできているリボソームや染色体もナノマシンである。また、ナノマシンの材料にたんぱく質を使うことも研究されている。ナノテクノロジーを代表する新素材であるフラーレンは、炭素原子が直径約0.7nmの球状に並んだ構造をしている。光エネルギーを吸収して、活性酸素を作る性質や抗酸化物質としての性質もあり、MRIの造形剤、抗菌剤やがんの光線力学的療法の医薬品、さらには遺伝子導入の化学ベクター（→「プラスミド／ベクター」）としての利用が検討されている。