纳米传感器的主要应用领域包括医疗保健、**、工业控制和机器人、网络和通信以及环境监测等。随着相关技术的成熟，纳米传感器在国防安检方面的强大优势逐渐显现。相信在不久的将来，纳米传感器将用于新一代的**和设备，并将用来检测炭疽和其他的危险气体等。
当今纳米技术的发展，不仅为传感器提供了良好的敏感材料，例如纳米粒子、纳米管、纳米线、纳米薄膜等，而且为传感器制作提供了许多新颖的构思和方法，例如纳米技术中的关键技术STM，研究对象向纳米尺度过渡的MEMS技术等。与传统的传感器相比，纳米传感器尺寸减小、精度提高等性能大大改善，更重要的是利用纳米技术制作传感器，是站在原子尺度上，从而极大地丰富了传感器的理论，推动了传感器的制作水平，拓宽了传感器的应用领域。
仪器仪表世界网了解到，纳米传感器除了纳米化学和生物传感器、纳米气敏传感器两种组要类型外，还有其它各种形式。如：电阻应变式纳米压力传感器，这种电阻应变式纳米膜压力传感器，测量精度和灵敏度高、体积小、重量轻、安装维护方便，可稳定和可靠的测量压力参数;利用一些纳米材料的巨磁阻效应，已经研制出了各种纳米磁敏传感器，;在光纤传感器基础上发展起来的纳米光纤生物传感器，不但具有光纤传感器的优点，而且由于这种传感器的尺寸只取决于探针的大小，大大减小了测微传感器的体积，响应时间大大缩短，满足了测量要求实现的微创实时动态测量。利用纳米技术制成的传感器，可用于**的早期诊断、监测和**，使各种癌症的早期诊断成为显示。目前，美国科学家已经在实验室环境下实现了对前列腺癌、直肠癌等多种癌症的早期诊断。纳米传感器灵敏度很高，在进行血液检测时，当传感器中预置的某总癌细胞抗体遇到相应的抗原时，传感器中的电流会发生变化，通过这种电流变化可以判断血液中癌细胞的种类和浓度。据专家预测，今后可能有多种纳米传感器集成在一起被植入人体，以用来早期检测各种**。
除了诊断早期癌症以外，纳米传感器在肺结核上的应用比现在传统的提前检查病人病情有了很大的提高。肺结核**，是一种传染性**，如果得了此病不及时**，待病人出现咯血和肺部空洞等现象，那么说明病情已经很严重了，**起来也相当的困难。而且使用以前的老化验方法，检查的结果也许会出现很大的错误。这样还有可能给病人带来心理上的压力。近日，拥有上百年历史的着名医学机构、英国伦敦卫生与热带病研究所，利用纳米材料成功研制出了一种可为患者当场化验出是否此人得了肺结核的新型纳米传感器。而且此类产品的造价也是相当低，非常适用于第三世界国家肺结核高发区域使用。