Cakupan bidang yang berada dalam jangkauan teknologi nano amat luas meliputi semua bidang ilmu pengetahuan alam, rekayasa dan bahkan kemanusiaan (sosio-teknologi nano). Adapun fokus bidang kajian dan pengembangan teknologi nano PPNN ITB adalah:
Nanomaterial
Kemampuan untuk menciptakan suatu inovasi material fungsional berskala nano merupakan dasar dari pengembangan teknologi nano. Penelitian di bidang ini berfokus dalam usaha-usaha perancangan metodologi sintesis material skala nano untuk aplikasi yang beragam (nanoparticles, nanoporous, nanocoatings, dll). Inovasi telah berhasil dilakukan di bidang nanomaterial seperti dalam pengembangan material pengganti tulang dengan zirconia dan keramik alumina, nanoporous untuk penjernih air, nano katalis, bahan anti korosi dan sebagainya.
Nanomedicine
Sains dan teknologi nano diprediksi dapat merevolusi perkembangan teknologi medis dan pengobatan. Rekayasa material berskala nano memberikan peluang baru bagi perkembangan berbagai macam produk obat, vaksin, serta metode terapi dan penghantaran obat di dalam tubuh. Dua bentuk nanostruktur yang telah dan akan terus dikembangkan termasuk di dalamnya drug nanocrystal dan drug nanocarrier. Bidang penelitian ini ditargetkan untuk dapat menjawab masalah kesehatan nasional dengan keunikan penggunaan material berskala nano yang memanfaatkan eksplorasi potensi alam Indonesia sebagai dasar pengembangannya.
Nanodevices
Penelitian berskala nano di bidang ini berfokus pada modifikasi sifat-sifat unik material dalam perancangan dan pembuatan alat-alat berbasis elektronik, magnetik, mekanik, optik, dan lain-lain. Salah satu contoh penelitian yang dilakukan seperti pembuatan nanosensor berbasis semikonduktor nanostruktur oksida logamuntuk mendeteksi kadar gas berbahaya seperti LPG, CO, SOx dan VOC. Pengamatan dan penelitian dilakukan dengan menggunakan metode penumbuhan kristal basah (wet method crystal growth) seperti chemical bath deposition, hydrothermal dan spray pyrolisys. Bidang penelitian ini diharapkan dapat memproduksi berbagai bentuk inovasi teknologi divais yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan.
Nanoenergy
Teknologi nano dapat memberikan solusi dalam permasalahan kebutuhan energi melalui inovasi pengembangan sumber energi masa depan yang lebih bersih dan dapat diperbaharui. Pemanfaatan material berskala nano dapat meningkatkan efisiensi alat pemanen energi dalam menyerap sekaligus mengkonversi sumber energi terbarukan agar lebih siap pakai dan dapat digunakan secara merata. Riset nano di bidang ini juga berfokus pada perancangan dan pembuatan nanokatalis serta pembuatan membran atau sensitizer pada sel surya dan reaktor biomassa,
Nanobiology
Peran sentral teknologi nano salah satunya adalah di bidang bioteknologi. Penelitian berbasis nano di bidang ini dapat berfokus pada pengendalian proses biologis dan kontrol fisiologi melalui rekayasa genetika molekular, misalnya seperti pembuatan protein secara spontan (self-assembly) di level DNA-RNA. Di samping itu, aplikasi langsung teknologi nano juga dapat diterapkan pada rekayasa pascapanen untuk meningkatkan kualitas produksi agrikultur. Bidang ini dapat menghasilkan penemuan baru di bidang nanosains dan teknologi nano yang berguna bagi perbaikan mutu lingkungan maupun kualitas bioproduk termasuk di bidang biomedik seperti pengembangan rekayasa sel dan jaringan tumbuhan maupun hewan.