醫學
可以進入血管清淤，可以進入內臟修復器官。
科學家根據分子病理學的原理已經研制出各種各樣的可以進入人體微觀世界行走的納米機器人，有望用于清除有害物質、修復損壞基因、激活細胞能量、維護人體健康和延長人類壽命。醫用納米機器人還處在試驗階段。
材料學
納米技術的大膽應用設想還包括：利用納米機器將獲取的碳原子逐個組織起來機器人有哪些，變成精美的金剛石；將二氧化物分子重新分解為原來的組成部分；在人血中放入納米巡航工具，它能自動尋找沉積于靜脈血管壁上的膽固醇，然后將它們一一分解；將來納米機器能夠把草地上剪下來的草變成面包……在完全意義上講，世上每一個現實存在的物體無論是電腦還是奶酪都是由分子組成的；
未來展望
25年內，納米技術學家期望實現這些存在于科學陳列室中的想法，創造出真實的、可以工作的納米機器。這些納米機器有微小的“手指”可以精巧地處理各種分子；有微小的“電腦”來指揮“手指”如何操作。“手指”可能由碳納米管制造，它的強度是鋼的100倍，細度是頭發絲的五萬分之一。“電腦”可能由碳納米管制造，這些碳納米管既能做晶體管又能做連接它們的導線。“電腦”也可能由DNA制造，用適當的軟件和足夠的靈巧性進行武裝的納米機器人可以構建任何物質。
納米機器人執行任何任務機器人有哪些，包括自身復制，都必須動用大量的納米機器。血液里可能存在數以百萬計的納米機器人；在每一個有毒廢物地點可能需要數以萬億計的納米機器人，要制造一輛汽車可能要調動數以100億億計的納米機器人同時工作。然而，沒有一個生產線能生產如此巨大數量的納米機器人。
但是，納米科學家眼中的納米機器可以做到這點。他們設計的納米機器人可以完成兩件事：執行它們的主要任務和制造出它們自身完美的復制體。如果第一個納米機器人能夠制造出兩個復制體，這兩個復制體每個又可制造出兩個自己的復制體，很快就可以獲得數萬億個納米機器人。
利與弊
但是，假如納米機器人忘記停止復制，會發生什么？如果沒有一些內建的停止信號，納米機器人忘記停止復制，這種災難的可能后果將會是無法計算的。納米機器人在人體內快速復制，能夠比癌癥擴散還要快地布滿正常組織；一個發瘋的制造食物機器人能夠把地球的整個生物圈變成一塊巨大的奶酪。
納米技術學家沒有回避危險，但是他們相信他們能控制災難的發生。其中一個辦法是設計出一種軟件程序使納米機器人在復制數代后自我摧毀。另一種辦法是設計出一種只在特定條件下復制的機器人，例如只有在有毒化學物質以較高濃度出現時機器人才能復制，或者在一個很窄的溫度和濕度范圍內機器人才能復制。
就像電腦病毒的傳播一樣，所有以上這些努力都無法阻止那些不懷好意的人有意釋放某種納米機器人作為害人武器。事實上，一些批評家指出納米技術可能的危險要大于它的益處。然而，僅僅這些利益就已經太具誘惑力了，納米技術必將超過電子計算機和基因制藥而成為新世紀的技術發展方向。世界可能會需要一個納米技術免疫系統，這個系統中納米機器人警察不斷地在微觀世界中同那些不懷好意的機器人進行戰斗。
