纳米颗粒具有重要的科学研究价值，它搭起了大块物质和原子、分子之间的桥梁。大块物质的物理性质通常与大小无关，但是在纳米尺寸上却通常并非如此。

目前观测到了一些特殊的物理性质，例如：半导体纳米颗粒的量子束缚，一些金属纳米颗粒的表面等离子体共振（surface plasmon resonance)，磁性材料的超顺磁性。 类固体和软的纳米颗粒也被制造出来。脂质体是典型的具有类固体特性的纳米颗粒。