利用奈米技術不僅可突破現有半導體製程技術的瓶頸，開發出更細微的機器元件，且由於奈米尺度下物質特性的變化，可創造出許多神奇的新結構/新材料，有助於傳統產業的轉型升級。然而，在現實世界許多應用產品並未及或尚不需要到奈米等級，而許多微米級產品已在市面上銷售。目前不僅全球奈米技術研發當紅，因應電子資訊產品追求輕薄短小之趨勢，可支援奈米科技發展的微機電技術亦同樣受到重視。
近年微機電技術在微型化和精準化已有突破，除了微型感測器早已商品化外，MEMS在電機領域的應用以微流体技術最為成熟，其中尤以噴墨（Injet）產品之應用比重最高。另一方面，由於電腦CPU的散熱需求隨其功率提升而不斷增高，傳統散熱方式不是遇到散熱的瓶頸，就是成本過高；微奈米熱流技術的發展提供了未來解決電子散熱裝置問題的可行性，也因此世界各主要國家紛紛投入此一領域的研發工作。例如以液態冷卻技術而言，目前已有研究嘗試添加奈米微粒來改善電介質冷媒，並利用強制對流與MEMS元件（微流道）設計來主動提升熱交換效率。此外，奈米材料之應用亦是未來高熱傳導元件另一個值得開發的方向；藉由奈米微粒（如Cu、Al O ）來改善流體熱傳導效率，不過應用奈米流體時，分散技術是一個關鍵點。再者，目前工研院化工所正在進行一項高熱傳導碳材之開發，其具有很高的熱傳導率，並且具有低比重、輕量化及可撓性，適合CPU等各種3C產品散熱用、及為工業用散熱材料。此外，奈米碳管因具有優良的結構強度與高導熱性，亦為製造散熱片/熱泵的很好材質，不過目前奈米碳管受限量產規模，價格仍相當昂貴。
微奈米科技的應用範圍可遍及到IT領域、醫療、生物、化學、環境、能源、機械等各項領域，當物質做成奈米尺寸（尤其是10nm以下的大小）後，就可發揮出電氣、磁氣、光學、強度、耐熱性等全新物質特性；而藉由材料特性之提昇，開發出高效率儲能系統、高強度材料、壽命更長的商品已成為可能，這些新商品將可減低環境負荷，讓省能源、低成本材料來帶動經濟社會的永續發展。日本日立總和研究所亦預測未來5-10年奈米技術的應用市場規模， 2005年全球奈米市場值可達約0.8億美元，至2010年將成長為約1.1兆美元；其中，能源應用市場佔約5﹪。
奈米能源應用技術可從儲能與節能二個層面探討，其一為奈米儲能技術，涵蓋二次電池、微型燃料電池、高效能儲電元件等之開發；其二為奈米節能技術，包含奈米流體、與奈米晶體能源技術之應用。由於奈米級儲能材料具有高活性、大表面積、自組裝、超晶粒特性及特殊光電效應等功能，可開發比目前電池大數倍之高能量密度儲能系統。藉由應用奈米科技，將可擴大新能源產業、無公害汽車、行動終端機專用高性能二次電池等的嶄新市場。並且，因奈米材料具有顆粒微小化、比表面積大及光學性質特殊等功能，可大幅增加介質間的接觸面積、縮短本身的反應時間、展現優於傳統的熱傳效率；適於應用的節能產品包括：熱交換系統、節能窗、太陽能電池...等。
隨著奈米科技的進展，鋰電池電極材料粉體在奈米尺度下的電化學特性亦逐漸受到重視，近年已有不少業者利用奈米材料開發鋰二次電池的電極材料，包括：金屬氧化物奈米粉體、Fullerene、CNT等，以提高鋰電池的充放電速率及電容量。由於組成電極的粉體必須具有高表面積以降低單位表面的電流密度與電極極化，而粉體粒徑進入奈米等級後比表面積增大，較多的鋰離子可較快地由電極中嵌入遷出，因而可提高放電容量並具有良好的循環特性。
歐、美、日、韓等國最近有許多企業界投入甲醇燃料電池（DMFC）研發工作，其目標能取代鋰電池應用於小型攜帶電器產品上，如筆記型電腦、攝影機、個人數位助理（PDA）等。因奈米碳管技術創新突破，可應用於微燃料電池的儲氫材料，及最佳觸媒電極設計上，日本NEC，Sony Co.等也因擁有奈米碳管技術而投入微型燃料電池研發行列；NEC應用Nanohorn技術將使觸媒粉粒更細而有較佳接觸面積，Sony也使用Fullerene改進電解質，因而大幅提昇微型DMFC的性能。
微奈米技術亦可應用於傳統電機產業，藉以提升產品功能及附加價值；包括：利用MEMS感測器於白色家電、與小家電（如吹風機）上；此外，一些強調健康、高品質的電器廠商已開始運用奈米材料於家電、照明產品上，強調脫臭、保鮮、殺菌、自潔的效果成為新商品的賣點；例如：光觸媒日光燈、空調機與空氣清靜機等。另外，在瑞士的研究機構EPFL研究人員以奈米碳管作為場發射器，製成如同螢光燈管的外形與亮度（light intensity），雖然目前發光效率仍不及螢光燈管，但具有不需使用水銀的優點，為專業彩色照明提供另一個選擇。
至於電線電纜方面，目前國內廠商已有利用奈米材料開發環保電纜中重要原料阻燃劑之計畫，透過奈米科技新配方﹐使生產所需原料量減少﹐讓電纜塑料生產成本大幅降低一~二成，不僅提升了電纜的附加價值，並使電纜之整體導電性與絕緣性更佳。另外，CNT理論上可在室溫下超導（仍屬研究階段的初步結果，尚未被驗證），並具有很好的導電及熱傳導特性，且重量輕及結構強度高（高強度-重量比），是很好的電線電纜材料，能使電力傳輸的效率大幅提升；不過，因為目前CNT價格仍十分昂貴，奈米碳管電纜至少還要五年以後才有可能實用化。
根據本研究調查結果顯示，目前國內至少已有7家業者投入奈米技術研發，佔整體能源產業（此處能源產業範圍僅包含鎳氫、鋰電池、燃料電池、及其材料等產品項目）廠家數約三成；未來三年內，預計投入奈米科技研發之國內電池業者將增為13家以上，佔國內整體能源產業廠家數提高為約五成。而目前投入奈米科技研發的國內能源業者，主要的應用產品為鎳氫電池，其次為鋰電池、及燃料電池。國內鎳氫電池業者主要是應用奈米材料於鎳氫電池的隔離膜上，例如高銀化工率先推出的國產隔離膜、及勁華科技於2002年9月應用於電動車輛上的類似產品。至於目前國內鋰電池廠利用奈米科技之情形，主要是應用於電極材料、電解質（電解液）、隔離膜上。另外，在燃料電池之奈米技術研發方面，目前國內廠商主要的研發方向為奈米技術於燃料電池之電極、隔離膜、及儲氫材料之應用。
微奈米科技的研發投資不確定性高、風險性大，必須透過合作研發予以降低。並且，微奈米科技橫跨機、電、光、材等各種專業領域，若僅靠單方面的努力很難成功。因此，必須組成合作研發團隊，不管是以產業內上下游垂直整合的方式、或是包含產業間水平分工的合作模式，總之必須將各相關領域之專業人才納入共同研發才有勝算。目前我國在奈米技術之研發投入與技術成果除了比不上美、日等科技領先國外，甚至遠不如鄰近的南韓、及中國大陸，實在值得各界警惕。我國無論是政府部門、學術/研究機構、或產業界，均須更強化在微奈米技術領域之研發投資並蓄積研發能量，以爭取高附加價值的全球產業供應鏈定位。