纳米技术于20世纪末成为一种新兴科技，甚至连某种不相干的产品也常常被冠之以纳米头衔，以吸引公众注意力。一纳米等于10亿分之一米，大约一个原子的尺寸，纳米技术完全将人类科技带入了微观世界。
科学家希望通过纳米技术的研究，制造纳米机器人。它们可以被注射进人的体内，毁灭癌细胞和修补被损坏的人体组织，同样，纳米机器人还能够通过处理各种化学物品制造出有用的科学原料。
纳米技术与分子生物学的结合开创了分子仿生学新领域。分子仿生学模仿细胞生命过程的各个环节，以分子水平上的生物学原理为参照原型，设计制造各种各样的可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”，即纳米机器人。纳米机器人的研制和开发将成为21世纪科学发展的一个重要方向，对医学和农业产生巨大影响。
纳米机器人是可以在细胞内或血液中对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。其实细胞本身就是一个活生生的纳米机器，细胞中的每一个酶蛋白分子就是一个个活生生的纳米机器人，酶蛋白构象的变化使酶分子不同结构域之间发出的动作就像是微型人在移动和重新安排被催化分子的原子排列顺序。细胞中的所有结构单元都是执行某种功能的微型机器：核糖体是按照基因密码的指令安排氨基酸顺序制造蛋白质分子的加工器；高尔基体是给新制造的蛋白质分子进行加工修饰的加工厂；加工好的蛋白质可以按照信号肽的指令由膜囊泡运送到确定的部位发挥功能；完成了功能使命的蛋白质还会被贴上标签送去水解成氨基酸并重新用于新蛋白质的合成。纳米技术与仿生学的结合可以使生物物理学家仿照生命过程的各个环节制造出用于各种各样目的的纳米机器人。
“生物导弹”的设计也是一个典型的分子仿生学应用范例。生物导弹模仿膜囊泡转运蛋白质的功能，它把不能分辨好坏细胞的抗癌药物包裹在脂微囊中并在微囊表面植入一种专门与癌细胞结合的标记分子。如此设计的生物导弹就是在血液中或细胞间隙游走的纳米机器人，它一旦遇到癌细胞就会抓住不放并钻入细胞中释放抗癌药物杀死癌细胞。
模仿线粒体制造的纳米机器人将可能为医学的发展作出重要贡献。设计制造的各种各样用于医疗和保健目的的纳米机器人，已经开始为医学发展作出贡献。