Nanoparçacıkların olağanüstü fiziksel özellikleri, aynı zamanda biyolojik sistemler için yeni riskler doğurur. Nanotoksikoloji, bu çok küçük parçacıkların insan sağlığı ve çevre üzerindeki olası zararlı etkilerini inceleyen bilim dalıdır.
Nanoparçacıklar hücre zarlarından kolayca geçebildiği ve akciğerlerden kana karışabildiği için, uzun süreli maruz kalma durumlarında toksik (zehirli) etkiler yaratabilirler. Bu nedenle nanoteknolojik ürünlerin üretiminde ve atık süreçlerinde sıkı biyogüvenlik protokolleri uygulanmalıdır.