Nước là tài nguyên quý hiếm đối với mỗi quốc gia. Nhất là trong điều kiện biến đổi khí hậu và tăng dân số ngày một đông

Cách thức mà công nghện nano giải quyết vấn đề thiếu nước là loại bỏ các yếu tố phức tạp trong kỹ thuật khi xử lý nguồn nước ô nhiễm như asen, thủy ngân...

Các hạt nano dùng xử lý nước ít ô nhiễm hơn phương pháp truyền thống, đòi hỏi ít nhân công vốn năng lượng, đất đai

Màng lọc nano có thể xử lý các chất độc, giữ lại và loại bỏ các chất ô nhiễm lớn hơn lỗ màng lọc

Công nghệ nano sẽ góp phần cải tiến hơn nữa công nghệ màng đồng thời còn làm giảm chi phí rất lớn trong quy trình khử mặn

Các nhà khoa học đang phát triển những loại vật liệu mới có lỗ nano hoạt động hiệu quả hơn các thiết bị lọc truyền thống.

Đất sét attapulgite và zeolit trong tự nhiên còn được dùng trong các thiết bị lọc nano. Chúng có các lỗ kích thước nano mét và được sử dụng ở nhiều nơi trên thế giới.

Các nhà khoa học Mỹ đang sử dụng hạt “nano từ tính” để xử lý asen trong nước uống

Công nghệ nano có thể giúp đáp ứng nhu cầu, nước uống sạch vi khuẩn, giá cả phải chăng nhanh chóng, phát hiện chi phí thấp của các tạp chất trong lọc và làm sạch nước.

Ví dụ, các nhà nghiên cứu đang phát triển các bộ lọc cấu trúc nano có thể loại bỏ các tế bào vi rút từ nước, và họ đang điều tra một phương pháp deionization sử dụng các điện cực sợi nano để giảm các yêu cầu về chi phí và năng lượng thải bỏ muối ra khỏi nước.

Hạt nano một ngày nào đó sẽ được sử dụng để làm sạch các chất ô nhiễm nước công nghiệp trong nước ngầm thông qua quá trình hóa học làm cho chúng không còn độc hại nữa, chi phí thấp hơn nhiều so với các phương pháp đòi hỏi phải bơm nước ra khỏi mặt đất để loại bỏ chất độc

Công nghệ nano lọc nước có tính năng như không có nước thải , vô trùng , giữ lại chất khoáng  cần thiết cho cơ thể.

Với các tính năng này nano công nghệ lọc nước phù hợp không chỉ cho việc cung cấp nước uống cho hộ gia đình mà còn mở ra khả năng cung cấp nước sạch hệ thống và khử trùng của dung lượng lớn từ vài trăm lít đến vài chục mét trong 1giờ khối .

Trong quá trình nghiên cứu các ứng dụng các loại vật liệu nano, người ta đã chọn lựa ứng dụng vật liệu Nano có nguồn gốc cácbon để tiến hành chế tạo thử nghiệm