Menneskelige aktiviteter har i de seneste årtier givet anledning til alvorlige problemer i forbindelse med miljøet og dets bevarelse. Luftforurening, dårlig affaldshåndtering, voksende vandmangel, faldende grundvandsspejl, vandforurening, bevarelse og kvalitet af skove, tab af biodiversitet og nedbrydning af jord/jord, globale klimaændringer, forurening, miljøforringelse, ressourceudtømning og genetisk modificerede fødevarer er de aktuelle miljøproblemer, der gør os sårbare over for katastrofer og tragedier, nu og i fremtiden. I forbindelse med miljøproblemer, herunder forurening af luft og vand, forurening med tungmetaller og forurening af fødevarer, kan nanomaterialer anvendes som et lovende og effektivt redskab til at overvinde store udfordringer i forbindelse med udvikling af afhjælpningsmetoder, der bidrager til at beskytte miljøet. I dette kapitel vil de væsentlige aspekter af miljøproblemerne blive gennemgået, og derefter vil anvendelsen af nye nanomaterialer, der kan fungere som miljørensere, blive drøftet.