Nanomateriały można podzielić na następujące grupy:
- Materiały optoelektroniczne stosowane do: selektywnego rozpoznawania niebezpiecznych substancji, pomiaru rozkładu temperatur, naprężeń w konstrukcjach budowlanych, odkształceń nawierzchni dróg, chemicznego modyfikowania światłowodów i chemicznej modyfikacji kropek, konstrukcji elementów i przyrządów optoelektronicznych oraz antyrefleksyjnych powłok (cienkowarstwowe materiały),
- sensory i czujniki w zakresie analizy środowiskowej,
- materiały stosowane w medycynie: supramolekularne kompleksy związków biologicznie czynnych dla poprawienia przyswajalności trudnorozpuszczalnych leków, materiały kontrastujące,/li
- materiały do gęstego zapisu informacji,
- materiały przyspieszające procesy chemiczne dla potrzeb przemysłu gumowego, nanostrukturalne napełniacze, podnoszące jakość tworzyw sztucznych,
- luminofory, scyntylatory, materiały laserowe.
Natomiast w obrębie nanokompozytów polimerowych wyróżniamy:
- nanokompozyty strukturalne, przeznaczone do budowy maszyn i urządzeń oraz materiałów sandwiczowych,
- nanokompozyty, stosowane do wytwarzania poliuretanowych materiałów, pochłaniających promieniowanie elektromagnetyczne i radiacyjne,
- nanokompozyty przewodzące prąd elektryczny,
- nanokompozyty konstrukcyjne, ognioodporne do zastosowań w transporcie
- nanokompozyty powłokotwórcze o lepszych właściwościach barierowych, reologicznych i wytrzymałościowych, przeznaczone do zastosowań przeciwkorozyjnych,
- nanokompozyty z poliuretanów i gumowych recyklatów oraz polimerowych odpadów,
- farby z nanocząstkami tworzącymi powłoki "antygraffiti" (takimi farbami pokrywane są np. pociągi TGV).
Zastosowany przez firmę Polimarky bentonitowy nanowypełniacz produkcji polskiej zawdzięczajen ZMG Zębiec, jest minerałem ilastym o strukturze warstwowej. Charakteryzuje się zdolnością do wymiany kationów.
Znaczną poprawę mechanicznych właściwości kompozytu można uzyskać dzięki zwiększeniu wartości modułu Younga płytek glinki smektycznej LAS (z 2,5 – 4 GPa dla polimerów konstrukcyjnych do 200 GPa dla płytek smektytu).
Jeśli w toku technologicznych operacji udaje się rozdzielić ziarna bentonitu na pojedyncze pakiety płytek w polimerowym kompozycie, to można wówczas uzyskać wyraźne wzmocnienie uzyskanego materiału. W takim wypadku grubość płytek smektytu wynosi ok. 0,35 nm, a kompozyt nosi nazwę nanokompozytu.