1、表面與介面效應，主要原因就在於直徑減少，表面原子數量增多。
2、小尺寸效應，當奈米微粒尺寸與光波波長，傳導電子的德布羅意波長及超導態的相干長度、透射深度等物理特徵尺寸相當或更小時，它的週期性邊界被破壞，從而使其聲、光、電、磁，熱力學等效能呈現出新奇的現象。
3、量子尺寸效應，當粒子的尺寸達到奈米量級時，費米能級附近的電子能級由連續態分裂成分立能級。當能級間距大於熱能、磁能、靜電能、靜磁能、光子能或超導態的凝聚能時，會出現奈米材料的量子效應，從而使其磁、光、聲、熱、電、超導電效能變化。
4、巨集觀量子隧道效應，微觀粒子具有貫穿勢壘的能力稱為隧道效應。奈米粒子的磁化強度等也有隧道效應，它們可以穿過巨集觀系統的勢壘而產生變化，這種被稱為奈米粒子的巨集觀量子隧道效應。
