纳米机器人是根据分子水平的生物学原理为设计原型， 在纳米尺度上应用生物学原理， 研制可编程的分子机器人。
从技术层面讲，纳米机器人分为两类：一类是体积为纳米级的纳米机器人，一类是用于纳米级操作的装置。限于技术水平，并没有真正意义上的纳米级体积、可控的纳米机器人，而用于纳米级操作的装置，只要求装置的末端操作尺寸微小精确即可，并不要求装置本身的尺寸是纳米级的，与常规机器人类似，因此发展较快，比如STM 和AFM。
纳米机器人（nanorobots）通常是指按照分子水平的生物学原理设计制造的可对纳米（1纳米等于10亿分之1米）空间进行操作的“功能分子器件”。它属于机器人工程学的新兴科技领域，也是“分子纳米技术(Molecular nanotechnology，简称MNT)”的一个重要分支。纳米机器人的研发涉及材料科学、纳米技术、分子生物学等多个交叉学科，其工作原理可以归纳为受控自组装和分子机器两大类。
纳米机器人具有许多独特的性质和潜在的应用价值，被广泛应用于医学、药物、环境、安全、军事、电子等领域。在医学领域，纳米机器人可以用于药物运输、病毒检测、组织修复等，其优越的穿透性和专一性使得它们可以在人体内进行高精度的靶向治疗。在环境领域，纳米机器人可被用于环境清洁、废水处理等，例如利用纳米机器人能够提取和汇集特定有害物质、实现废水分离、净化等功能。在安全、军事领域，纳米机器人在防御恐怖袭击、监测空气质量、探索未知地区、提升运载火箭推力等方面也有着广泛的应用。
根据设计的不同，纳米机器人有多种类型。例如，第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体；第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置；而第三代纳米机器人则包含有纳米计算机，是一种可以进行人机对话的装置。
纳米机器人的进一步研究和应用将有助于人类在解决各种疾病和保持健康方面取得更好的成就，为科技进步和社会发展带来积极影响。
