奈米粒子作为光催化剂， 有着许多优点。 首先是粒径小， 比表面积大， 光催化效率高。 另外， 奈米粒子生成的电子、 空穴在到达表面之前， 大部分不会重新结合。 因此， 电子、 空穴能够到达表面的数量多， 则化学反应活性高。 其次， 奈米粒子分散在介质中往往具有透明性， 容易运用光学手段和方法来观察界面间的电荷转移、 质子转移、 半导体能级结构与表面态密度的影响。 目前， 工业上利用奈米二氧化钛-三氧化二铁作光催化剂， 用于废水处理（含SO32-或 Cr2O72-体系）， 已经取得了很好的效果。
用沈淀溶出法制备出的粒径约30~60nm的白色球状钛酸锌粉体，比表面积大，化学活性高，用它作吸附脱硫剂，较固相烧结法制备的钛酸锌粉体效果明显提高。
奈米静电屏蔽材料，是奈米技术的另一重要应用。以往的静电屏蔽材料一般都是由树脂掺加碳黑喷涂而成，但性能并不是特别理想。为了改善静电屏蔽材料的性能，日本松下公司研制出具有良好静电屏蔽的奈米涂料。利用具有半导体特性的奈米氧化物粒子如Fe2O3、TiO2、ZnO等做成涂料，由于具有较高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用。另外，氧化物奈米微粒的颜色各种各样，因而可以通过覆合控制静电屏蔽涂料的颜色，这种奈米静电屏蔽涂料不但有很好的静电屏蔽特性，而且也克服了碳黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。
另外，如将奈米TiO2粉体按一定比例加入到化妆品中，则可以有效地遮蔽紫外线。一般认为，其体系中只需含奈米二氧化钛0.5~1%，即可充分屏蔽紫外线。目前，日本等国已有部分奈米二氧化钛的化妆品问世。紫外线不仅能使肉类食品自动氧化而变色，而且还会破坏食品中的维生素和芳香化合物，从而降低食品的营养价值。如用添加0.1~0.5%的奈米二氧化钛制成的透明塑料包装材料包装食品，既可以防止紫外线对食品的破坏作用，还可以使食品保持新鲜。将金属奈米粒子掺杂到化纤制或纸张中，可以大大降低静电作用。利用奈米微粒构成的海绵体状的轻烧结体，可用于气体同位素、混合稀有气体及有机化合物等的分离和浓缩，用于电池电极、化学成分探测器及作为高效率的热交换隔板材料等。奈米微粒还可用作导电涂料，用作印刷油墨，制作固体润滑剂等。
用化学共沈淀法得到ZnCO3包覆Ti(OH)4粒子，在一定温度下预焙解后，溶去绝大部分包覆的ZnO粉体，利用体系中少量的ZnTiO3（ZnTiO3与TiO2(R)的晶体结构类似）促进了TiO2从锐钛型向金红石型的转化，制得粒径约20~60nm的金红石型二氧化钛粉体。用紫外分光光度计进行了光学性能测试，结果发现此粉体对240~400nm的紫外线有较强的吸收，吸收率高达92%以上，其吸收性能远远高于普通TiO2粉体。另外，由于奈米粉体的量子尺寸效应和体积效应，导致奈米粒子的光谱特性出现“兰移”或“红移”现象。在制备超细铝酸盐基长余辉发光材料时，用软化学法合成出的超细发光粉体的发射光谱的主峰位置，较固相机械混合烧结法制备的发光粉体兰移了12nm。余辉衰减曲线表明，该法合成出的发光粉体，其余辉衰减速度相对固相法合成出的发光粉体要快得多，这些都是由于粉体粒子大幅度减小所致。
研究人员还发现，可以利用奈米碳管其独特的孔状结构，大的比表面（每克奈米碳管的表面积高达几百平方米）、较高的机械强度做成奈米反应器，该反应器能够使化学反应局限于一个很小的范围内进行。在奈米反应器中，反应物在分子水平上有一定的取向和有序排列，但同时限制了反应物分子和反应中间体的运动。这种取向、排列和限制作用将影响和决定反应的方向和速度。科学家们利用奈米尺度的分子筛作反应器，在烯烃的光敏氧化作用中，将底物分子置于反应器的孔腔中，敏化剂在溶液中，这样就只生成单重态的氧化产物。用金属醇化合物和羧酸反应，可合成具有一定孔径的大环化合物。利用嵌段和接技共聚物会形成微相分离，可形成不同的“奈米结构”作为奈米反应器。
