Nanostrukturen sind materialinhärente oder gezielt hergestellte Strukturen mit charakteristischen Abmessungen im Bereich von etwa 1–100 nm. Auf dieser Skala dominieren Grenzflächen‑, Oberflächen‑ und Quanteneffekte, die zu veränderten mechanischen, elektrischen, optischen und Diffusionseigenschaften führen. In Werkstoffen umfassen Nanostrukturen z.B. Nanopartikel, Schichten, Körner oder Präzipitate, die zur Festigkeitssteigerung, Funktionsintegration, Katalyse oder verbesserten Korrosions‑ und Tribologieeigenschaften genutzt werden.