การนำนาโนเทคโนโลยี มาใช้ในงานสิ่งแวดล้อมนั้นดูเหมือนว่าจะเป็นศาสตร์ใหม่ที่หลายคนไม่คุ้นเคย นักในความเป็นจริงแล้วพื้นฐานของการนำแนวทางในการนำเทคโนโลยีนี้มาจากการพัฒนาวัสดุให้มีขนาดเล็ก ลงในระดับนาโนโดยมีสัดส่วนของพื้นที่ผิวต่อปริมาตรที่สูงขึ้น ซึ่งจะทำให้ได้ลักษณะสมบัติใหม่ เช่น มีสมบัติ ทางแม่เหล็ก มีความว่องไวในการทำปฏิกิริยา สามารถดูดกลืนคลื่นแสงวิซิเบิลได้ และนำลักษณะสมบัติใหม่ ของวัสดุนาโนนั้นๆ มาใช้งานบนพื้นฐานปฎิกิริยาทางเคมี หรือเคมีกายภาพ ที่มีอยู่เดิม เช่น กระบวนการดูดซับ ปฏิกิริยารีดอกซ์ โฟโตเคมี (photochemistry) ซึ่งการนำวัสดุนาโนไปใช้งานด้วยปฏิกิริยาเหล่านี้ทำให้ต้องมี การพัฒนา ปรับปรุง และประยุกต์แนวทางการนำไปใช้ในการป้องกัน บำบัด และกำจัดมลพิษขึ้นใหม่ ซึ่งนำไปสู่เกิดนวัตกรรมใหม่ๆ ที่เกิดขึ้นและใช้งานในรูปของผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ