فناوری نانو دارای پتانسیل پیشرفتهای بنیادی فراوانی در بهبود منابع انرژی متداول (سوختهای هستهای و فسیلی) و همچنین منابع انرژی تجدیدپذیر است. پیشرفتهای شگرف فناوری نانو به واسطه معرفی فناوریهایی با بازده بالاتر، قیمت کمتر و مناسب از لحاظ زیستمحیطی به ما امکان میدهد در تأمین انرژی برای سامانههای مختلف فراتر از گزینههای فعلی قدم برداریم.
فناوری نانو در چهار حوزه کاتالیزورهای سوخت، تولید و تبدیل انرژی، ذخیرهسازی انرژی و توزیع یا انتقال انرژی تآثیرگذار است. علاوه بر موارد گفته شده فناوری نانو در هنگام مصرف انرژی نیز در صرفهجویی آن مؤثر است. کاهش مصرف سوخت در اتومبیلها به علت استفاده از مواد نانوکامپوزیتی با وزن کم، بهینهسازی مصرف سوخت با کمک اجزای موتور با وزن کمتر و مقاومت در برابر سایش بالاتر، افزودنیهای سوخت بر پایه نانوذرات و حتی تایرها بهبودیافته با مقاومت غلتان پایین، نمونههایی از کاربردهای فناوری نانو در بهبود مصرف انرژی است. با این گستردگی حوزه کاربرد، فناوری نانو توجه بسیاری از محققان و سرمایهگذاران را جلب کرده است.