Nanostructurile pot fi utilizate în medicină într-o varietate de moduri, cum ar fi transportul și livrarea medicamentelor, imagistica și diagnosticarea, regenerarea și creșterea țesuturilor, și multe altele. De exemplu, nanoparticulele pot fi funcționalizate cu substanțe active și direcționate spre țesuturile specifice, eliminând efectele adverse ale medicamentelor clasice și creșterea eficienței terapeutice. În plus, nanostructurile pot fi folosite pentru a crea senzori și dispozitive care pot monitoriza bolile și starea de sănătate a pacienților în timp real.