納米陶瓷是20世紀80年代中期發展起來的先進材料，是由納米級水平顯微結構組成的新型陶瓷材料，它的晶粒尺寸、晶界寬度、第二相分布、氣孔尺寸、缺陷尺寸等都隻限於100nm量級的水平。納米結構所具有的小尺寸效應、表麵與界麵效應使納米陶瓷呈現出與傳統陶瓷顯著不同的獨特性能。納米陶瓷已成為當前材料科學、凝聚態物理研究的前沿熱點領域，是納米科學技術的重要組成部分。
生物陶瓷作為一種生物醫用材料，無毒副作用，與生物組織具有良好的相容性和耐腐蝕性，備受人們的青睞，在臨床上已有廣泛的應用，用於製造人工骨、骨釘、人工齒、牙種植體、骨髓內釘等。目前，生物陶瓷材料的研究已從短期的替代與填充發展成為永久性牢固種植，從生物惰性材料發展到生物活性材料。但是由於常規陶瓷材料中氣孔、缺陷的影響，該材料低溫性能較差，彈性模量遠高於人骨，力學性能不匹配，易發生斷裂破壞，強度和韌性都不能滿足臨床上的要求，致使其應用受到很大的限製。
納米材料的問世，使生物陶瓷材料的生物學性能和力學性能大大提高成為可能。與常規陶瓷材料相比，納米陶瓷中的內在氣孔或缺陷尺寸大大減小，材料不易造成穿晶斷裂，有利於提高固體材料的斷裂韌性。而晶粒的細化又使晶界數量大大增加，有助於晶界間的滑移，使納米陶瓷材料表現出獨特的超塑性。一些材料科學家指出，納米陶瓷是解決陶瓷脆性的戰略途徑。同時，納米材料固有的表麵效應使其表麵原子存在許多懸空鍵，並且有不飽和性質，具有很高的化學活性。這一特性可以增加該材料的生物活性和成骨誘導能力，實現植入材料在體內早期固定的目的。
美國的科學家研究了納米固體氧化鋁和納米固體磷灰石材料與常規的氧化鋁和磷灰石固體材料在體外模擬實驗中的差異，結果發現，納米固體材料具有更強的細胞吸附和繁殖能力。他們猜測這可能是由於以下原因。
(1)納米固體材料在模擬環境中更易於降解。
(2)晶粒和孔洞尺寸的減小改變了材料的表麵粗糙度，增強了類成骨細胞的功能。
(3)納米固體材料的表麵親水性更強，細胞更易於在其上吸附。
此外，人們還利用納米微粒顆粒小，比表麵積大並有高的擴散速率的特點，將納米陶瓷粉體加入某些已被提出的生物陶瓷材料中，以便提高此類材料的致密度和韌性，用做骨替代材料，如用納米氧化鋁增韌氧化鋁陶瓷，用納米氧化鋯增韌氧化鋯陶瓷等，已取得了一定的進展。
我國四川大學的科學家將納米類骨磷灰石晶體與聚酰胺高分子製成複合體，並將納米晶體含量調節到與人骨所含的納米晶體比例相同，研製成功納米人工骨。這種納米人工骨是一種高強柔韌的複合仿生生物活性材料。由於這種複合材料具有優異的生物相容性、力學相容性和生物活性，用它製成的納米人工骨不但能與自然骨形成生物鍵合，而且易與人體肌肉和血管牢牢長在一起。並可以誘導軟骨的生成，各種特性幾乎與人骨特性相當。另外他們還構思將納米固體陶瓷材料製造成人工眼球的外殼，使這種人工眼球不僅可以像真眼睛一樣同步移動，也可以通過電脈衝刺激大腦神經，看到精彩世界；理想中的納米生物陶瓷眼球可與眶肌組織達到很好的融合，並可以實現同步移動。
在無機非金屬材料中，磁性納米材料最為引入注目，已成為目前新興生物材料領域的研究熱點。特別是磁性納米顆粒表現出良好的表麵效應，比表麵激增，官能團密度和選擇吸附能力變大，攜帶藥物或基因的百分數量增加。在物理和生物學意義上，順磁性或超順磁性的納米鐵氧體納米顆粒在外加磁場的作用下，溫度上升至40～45℃，可達到殺死腫瘤的目的。
德國學者報道了含有75％～80％鐵氧化物的超順磁多糖納米粒子(200～400nm)的合成和物理化學性質。將它與納米尺寸的SiO2相互作用，提高了顆粒基體的強度，並進行了納米磁性顆粒在分子生物學中的應用研究，試驗了具有一定比表麵的葡萄糖和二氧化矽增強的納米粒子。在卞列方麵與工業上可獲得的人造磁珠做了比較：DNA自動提純、蛋白質檢測、分離和提純、生物物料中逆轉錄病毒檢測、內毒素消除和磁性細胞分離等。例如在DNA自動提純中，用濃度為25mg／mL的葡聚糖納米磁粒和SiO2增強的納米粒子懸濁液，達到了＞300ng／μL的DNA型1-2KD的非專門DNA鍵合能力。SiO2增強的葡聚糖納米粒子的應用使背景信號大大減弱。此外，還可以將磁性納米粒子表麵塗覆高分子材科後與蛋白質結合，作為藥物載體注入到人體內，在外加磁場2125×103／π(A／m)作用下，通過納米磁性粒子的磁性導向性，使其向病變部位移動，從而達到定向治療的目的：例如10～50nm的Fe3O4磁性粒子表麵包裹甲基丙烯酸，尺寸約為200nm，這種亞微米級的粒子攜帶蛋白、抗體和藥物可以用於癌症的診斷和治療。這種局部治療效果好，副作用少。一前途無量的納米技術