Nanoteknologi adalah ilmu dan rekayasa dalam menciptakan material, struktur fungsional, maupun piranti alam skala nanometer. Material berukuran nanometer memiliki sejumlah sifat kimia dan fisika yang lebih unggul dari material berukuran besar (bulk). Disamping itu material dengan ukuran nanometer memiliki sifat yang kaya karena menghasilkan sifat yang tidak dimiliki oleh material ukuran besar. Sejumlah sifat tersebut dapat diubah-ubah dengan melalui pengontrolan ukuran material, pengaturan komposisi kimiawi, modifikasi permukaan, dan pengontrolan interaksi antar partikel. Material nanopartikel adalah material-material buatan manusia yang berskala nano yaitu lebih kecil dari 100 nm, termasuk di dalamnya adalah nanodot atau quantum dot, nanowire dan carbon nanotube.
Nanoteknologi merupakan sebuah teknologi pada material berskala nanometer (nm) yakni berkisar antara 1-100 nm. Kata nano diambil dari bahasa Yunani yaitu “nanos” yang berarti kecil (Fauza, et.al.,2021). Dalam skala nanometer, sebuah material akan memperlihatkan sifat-sifat fisika, biologi, maupun kimia yang berbeda jika dibandingkan dengan material yang berukuran bulk. Dalam hal ini, rekayasa nanomaterial berperan penting pada aplikasi nanoteknologi yang dapat menghasilkan nanomaterial berperforma kerja lebih sensitif dibandingkan dengan material yang berukuran bulk karena reaktifitas nanomaterialnya semakin tinggi disebabkan oleh luas permukaan spesifiknya semakin besar.
Sistem pertanian yang efektif dan berkelanjutan sangat dibutuhkan untuk menghadapi bencana kelaparan di dunia di masa yang akan datang. Perkembangan populasi penduduk dunia yang sangat pesat, perubahan iklim, pencemaran lingkungan dan terus naiknya permintaan akan energi dan air telah mendorong peningkatan produksi pangan dunia serta perbaikan sistem distribusinya. Sistem yang ada pada saat ini banyak mengandalkan pupuk konvensional, pestisida, air dan energi yang sangat besar, tetapi tidak sebanding hasil pertanian yang didapatkan. Oleh karena itu, diperlukan sistem pertanian baru yang dapat menghasilkan capaian produksi pangan yang jauh lebih besar dari sistem pertanian konvensional. Berdasarkan pantauan hasil riset pada saat ini, nanoteknologi merupakan sistem yang menjanjikan dalam meningkatkan hasil pertanian untuk keamanan pangan di masa yang akan datang.