Nanotechnologie v medicíně jsou zatím ve fázi testování a návrhů. Existuje několik různých alternativ. Např. použití materiálů se speciální strukturou na nanoskopické úrovni. Lehce odbouratelné nanoobaly by dokázaly vyhledat buňku, vstoupit dovnitř, uvolnit ze sebe lék a nechat se eliminovat. Další technologie by bylo možné považovat už za skutečné nanostroje, a vytvořily by tunely skrz buněčnou stěnu a cytoplazmatickou membránu, které by umožňovali průstup pouze specifickým látkám, tzn. že stejná látka vyskytující se přirozeně v organismu by neprošla, ale látka stejná a pouze speciálně označená by se bez problémů dostala dovnitř. Tyto tunely by regulovaly i množství a rychlost průchodu látek.