Ihmisten toiminta on viime vuosikymmeninä nostanut esiin vakavia ympäristöön ja sen suojeluun liittyviä kysymyksiä. Ilmansaasteet, huono jätehuolto, kasvava vesipula, pohjaveden pinnan lasku, veden pilaantuminen, metsien säilyminen ja laatu, biologisen monimuotoisuuden väheneminen ja maan/maaperän pilaantuminen, maailmanlaajuinen ilmastonmuutos, saastuminen, ympäristön pilaantuminen, luonnonvarojen köyhtyminen ja geneettisesti muunnetut elintarvikkeet ovat tämänhetkisiä ympäristöongelmia, jotka tekevät meidät haavoittuviksi katastrofeille ja tragedioille nyt ja tulevaisuudessa. Ympäristökysymyksissä, kuten ilman ja veden pilaantumisessa, raskasmetallien aiheuttamassa pilaantumisessa ja elintarvikkeiden saastumisessa, nanomateriaaleja voidaan käyttää lupaavana ja tehokkaana välineenä, jonka avulla voidaan ratkaista suuria haasteita kehitettäessä ympäristönsuojelua edistäviä kunnostusmenetelmiä. Tässä luvussa tarkastellaan ympäristöongelmien olennaisia näkökohtia ja sen jälkeen käsitellään uusien nanomateriaalien soveltamista, jotka voivat toimia ympäristönpuhdistajina.