Seperti telah diketahui sebelumnya, perilaku fisis dan kimiawi dalam dunia mikroskopis berbeda dengan perilaku dalam dunia makroskopik. Jika dunia makroskopik dapat dibahas melalui hukum Newton dan teori relativistik, dunia mikroskopik tidak lagi sesuai dengan hukum Newton. Oleh karena itu, diperlukan sebuah konsep yang dapat menangani gejala alam yang berada dalam ukuran submikroskopik. Konsep yang dapat digunakan tidak lain
adalah mekanika kuantum. Dengan demikian, secara konseptual, nanosains dan nanoteknologi dapat dipelajari menggunakan hukum-hukum Fisika Klasik maupun menggunakan Fisika Kuantum.