از اهداف مهم فناوری نانو به وجود آوردن ساختارهایی از مواد است که در آن‌ها آرایش مولکول‌ها از پیش طراحی‌شده باشد. روشهای مرسوم تولید، مثل روش ذوب فلزات و سرد کردن آن‌ها در قالب، چنین امکانی را فراهم نمی‌کنند. به‌طورکلی روشهای سنتز نانو مواد را می‌توان به دودسته بالا به پایین و پایین به بالا تقسیم‌بندی کرد.
در روشهای بالا به پایین، ابعاد یک ماده توده‌ای کاهش پیدا می‌کند تا به ابعاد موردنظر برسد. ازجمله روشهای بالا به پایین می‌توان به
- Milling
- Lithographic processes
- Severe plastic deformation
- Machining
- Rapid solidification/crystallization
اشاره کرد. درحالی‌که در روشهای پایین به بالا، با کنترل آرایش و چیدمان اتم‌ها و مولکول‌ها می‌توان به محصول موردنظر دست‌یافت. ازجمله روشهای پایین به بالا می‌توان به
- رسوب‌دهی شیمیایی بخار (Chemical Vapor Deposition) یاCVD
- رسوب فیزیکی بخار (Physical Vapor Deposition)
- روش سل-ژل (sol gel)
- Plasma-assisted deposition
- Molecular beam epitaxy
- Electrodeposition
اشاره کرد.
