与传统的传感器相比，纳米传感器尺寸减小、精度提高等性能大大改善，更重要的是利用纳米技术制作传感器，是站在原子尺度上，从而极大地丰富了传感器的理论，推动了传感器的制作水平，拓宽了传感器的应用领域。纳米传感器现已在生物、化学、机械、航空、军事等方面获得广泛的发展。
在生物传感器中，用纳米颗粒、多孔纳米结构和纳米器件都获得了令人满意的应用。在光纤传感器基础上发展起来的纳米光纤生物传感器，不但具有光纤传感器的优点，而且由于这种传感器的尺寸只取决于探针的大小，大大减小了测微传感器的体积，响应时间大大缩短，满足了单细胞内测量要求实现的微创实时动态测量。
纳米材料由于其独特的体积效应、表面效应以及量子尺寸效应，使得纳米材料在很多方面的性能发生了惊人的变化；现在为止，已经很广泛的应用于化学生物等方领域。而化学生物纳米传感器是纳米材料目前最有前途的应用领域之一。
纳米材料由于特殊的光学、电学和催化特性以及良好的生物相容等性质，可以提高传感器的响应性能，目前已经成为当前研究的热点。
