Nanoteknoloji, daha temiz, daha ekonomik ve daha verimli enerji kaynakları geliştirmek için kullanılan bilim alanıdır. Temel olarak, enerjiyi yakalamak, iletmek ve depolamak için daha etkili ve ekonomik yollarla yapmak zorundadır. Nanoteknoloji ile, sürdürülebilir bir modern yaşamın ihtiyaçlarına cevap olarak daha verimli piller ve yakıt hücreleri geliştirilmektedir. Nanoteknoloji teknolojileri, 100 nanometreden daha azını ölçen bileşenler kullanır.
Nanoteknoloji enerjisi, bazı güç üreten cihazların nano fabrikasyonuyla üretilir. Nanometre bileşenlerinden oluşan yakıt pilleri, otomobilleri ve bilgisayar gibi diğer ekipmanları çalıştırabilir. Nanoteknolojinin taşıtlara ve diğer makinelere gelişimi, kısmen fosil yakıtların artan kıtlığına bir cevaptır. Fosil yakıtlar, nanoteknoloji enerjisine kıyasla temiz, bol veya ekonomik enerji sunmaz.
Bununla birlikte, geleneksel araç yakıtlarının (benzin ve dizel) verimliliği nanoteknoloji ile arttırılabilir. Bir katalizör nanopartiküllerden oluştuğunda, daha etkilidir. Ayrıca, nanoteknoloji enerjisi, geliştirilmiş dizel ve benzinli yakıtlar halindeyken, daha önce kullanılamayan hammaddelerden üretilebilir ve daha ekonomik olarak üretilebilir.
1870'lerin sonlarındaki icatlarından bu yana, Geleneksel elektrikli ampuller ışık yaymak için metal filamentler kullanmıştır. Metal filament çok fazla ısı üretir, bu yüzden elektrikten boşalır. Beyaz ışık yayan diyotlar veya LED'ler, yapay ışığın üretimini daha enerji verimli hale getirmek için kullanılan nanoteknoloji enerjisinin formlarıdır. Kabaca 100 nanometreye eşdeğer bir alanla ayrılmış yarı iletken organik katmanlar, ışık vermek için minimum miktarda gerekli enerjiyi sağlar.
Nanoteknoloji enerjisi, özellikle evlerin ve diğer binaların ısıtılması ve iklimlendirilmesi söz konusu olduğunda, elektrik enerjisi üretimi için alternatifler sunmaktadır. Sınırsız güneş enerjisinin kullanılması en açık örnektir. Bu nanoteknoloji enerji kaynağı, kömür ve doğal gazdan yaratılanlar gibi geleneksel ısıtma enerjileri kullanıldığında atmosfere salınan karbondioksit gibi tehlikeli emisyonları ortadan kaldırma avantajına da sahiptir. Güneş nanoteknolojisi enerjisinin kullanımı, yalnızca ekonomi açısından değil aynı zamanda insan ve hayvan sağlığı sorunları açısından da enerji maliyetlerini azaltma girişimidir.
