根據納米材料所存在的不同形態可將它劃分為納米微粒、納米薄膜（多層膜和顆粒膜）、納米固體等。那麼，它們分別有什麼特征和應用呢？
1.納米微粒
納米微粒是納米體係中的典型代表，它一般為球形或類球形，它的形態與它的製備方法有密切的關係，屬於超微粒子範圍，一般在1納米～1000納米之間。由於納米微粒的尺寸小、比表麵大且具有量子尺寸效應等，因此它具有不同於常規固體材料的新特性，並且與傳統材料科學中的尺寸效應也有一定的差異。例如，當納米微粒的尺寸減小到數個至數十個納米時，原來是良導體的金屬會變成絕緣體，原是典型的絕緣體會變成導體，原為p型的半導體可能變為n型等。常規固體在一定條件下其物理性能是穩定的，而在納米態下其性能就受到了顆粒尺寸的強烈影響，出現幻數效應。從技術應用的角度講，納米顆粒的表麵效應等使它在催化、粉末冶金、燃料、磁記錄、塗料、傳熱、雷達波隱形、光吸收、光電轉換、氣敏傳感等方麵有著巨大的應用前景。因此，納米微粒是納米材料中應用最廣泛的一類。
此外，根據納米微粒的特性可以把它分為3種類型。自然形成的，例如火山噴發產生的微細顆粒；偶然產生的，例如引擎在燃燒燃料時產生的廢氣；人工設計製造的，例如為了使用而專門製造的。同時，根據它的可溶性又可以把它分為可溶和不可溶兩類，後一類在被釋放到環境中後會產生很大的潛在毒理學影響。
對於自然形成的和偶然產生的納米微粒，它們是由單個原子組合成為全新的化合物，原本在自然界中是不存在這些化合物的，但是，環境變化後，這些大顆粒對等物就會變成納米級的小顆粒。有些納米微粒是“固定的”，即被包含在某種材料之中，而其他的納米微粒則是“自由的”，可以被釋放到自然環境中。
人工設計製造的納米微粒，一般是為了滿足某方麵的需要而將通常使用的普通材料，如碳、金屬氧化物和貴金屬等按照一定的比例，從較大的顆粒縮小為較小的微粒，從而使它原有的性質發生改變，成為我們所需要的材料。
2.納米薄膜
我們見過普通的薄膜，但是納米薄膜還是頭一次聽說吧！那麼，什麼是納米薄膜呢？它指的是由納米晶粒組成的準二維係統，約占界麵組成元件的50%，所以能夠顯示出與晶態、非晶態物質均不相同的嶄新性質。例如，納米晶矽膜具有熱穩定性好、光吸收能力強、摻雜效應高、室溫電導率可在大範圍內變化的優點。因此，相關專家認為，納米薄膜將在壓阻傳感器、光電磁器件及其他薄膜微電子器件中發揮重要作用。
此外，根據納米薄膜的不同的特殊性質，可以將它分為兩大類。首先是含有納米顆粒與原子團簇一類的基質薄膜；其次是納米尺寸厚度的薄膜。這兩種不同的納米薄膜分別具有不同的作用，根據它們彼此所具有的特性的不同能夠將它們應用到不同的領域。比如，有的可以作為存儲材料使用，有的可以作為其他用途來用等。
既然納米薄膜具有這麼多的優點，那麼，它的應用到底有哪些呢？納米薄膜是一類具有廣泛應用前景的新材料，如果按照它的用途來分，還可以把它分為納米功能薄膜和納米結構薄膜兩大類。前者主要是利用納米粒子所具有的光、電、磁等方麵的特性，通過複合使新材料具有原材料所不具備的特殊功能。後者主要是通過納米粒子複合，提高材料在機械方麵的性能。納米粒子的組成、性能、工藝條件等參量的變化都對複合薄膜的特性有顯著影響，因此可以在較多自由度的情況下人為地控製納米複合薄膜的特性，獲得所需要的材料。