Nanotechnologijų naudojimas medicinoje yra sparčiai besivystanti sritis. Kai kurie naujojo mokslo patobulinimai jau naudojami, o daugelis kitų yra kuriami ir išbandomi. Vienas iš dabartinių naudojimo būdų yra nanotechnologijų vaistų pristatymas. Paprasčiau tariant, nanotechnologijų vaistų pristatymas apima nanodalelių, mikroskopinių žmogaus sukurtų junginių naudojimą, siekiant tiekti vaistus, šviesą, šilumą ar kitus gydymo būdus į tam tikrą kūno organą ar audinį. Manoma, kad vaistų tiekimas tik konkrečioms ląstelėms ar audiniams, kuriems jų reikia, pavyzdžiui, navikams, yra veiksmingesnis ir saugesnis nei įprastiniai gydymo būdai.
Nanotechnologijų vaistų pristatymas kovai su vėžiu yra vienas iš pagrindinių gydymo būdų, kurį tiria mokslininkai, o nanotechnologijų, kurios konkrečiai nukreiptos į naviko ląsteles, bandymai jau pradėti. Nanodalelės sukurtos taip, kad jas trauktų tik sergančios ląstelės, o ne jokie kiti paciento kūno audiniai. Naudojant senesnes vaistų tiekimo technologijas, vėžiui gydyti naudojama chemoterapija gali pakenkti sveikiems audiniams arba nepasiekti tikslinių vėžio ląstelių.
Mokslininkai taip pat tiria būdus, kaip panaudoti nanotechnologijas, kad pacientai galėtų gauti vaisto dozę per burną, o ne injekciją. Vėlgi, nanodalelės naudojamos vaistui pristatyti ten, kur jo reikia. Šiuo atveju svarbus nanotechnologijų vaistų pristatymo aspektas yra tai, kad jis padeda vaistui patekti per paciento skrandį nesuiriant. Patekęs į paciento žarnyną, vaistas gali patekti į kraują.
Žinoma, nanomedicina tiriama ne tik vaistų pristatymui. Mokslininkai ir medicinos tyrinėtojai taip pat svarsto būdus, kaip nanotechnologijas panaudoti kaip vaistą ar terapiją. Pavyzdžiui, gydytojai sukūrė nanodaleles, vadinamas buckyballs, kurios yra skirtos padėti alergiškiems žmonėms reakcijos viduryje. Taip pat bandomi nanopluoštai, kurie yra mikroskopiniai siūlai, kuriais būtų galima atstatyti pažeistą paciento kremzlę.
Kiti du galimi nanomedicinos panaudojimo būdai yra diagnostinis vaizdavimas ir mikrobų naikinimas. Kai kurios nanodalelės jau įrodė, kad gali sunaikinti staph infekcijas ir kitus mikrobus. Kalbant apie vaizdavimą, tam tikros nanodalelės gali padėti gydytojams atrasti sunkiai aptinkamus navikus arba padėti laboratorijos darbuotojams atskleisti ligos rodiklius kraujo ar audinių mėginyje.