Som ethvert andet kemisk stof er nogle nanomaterialer farlige, mens andre ikke er det. Partiklernes nanoskala antyder ikke fare som sådan. I stedet tager de potentielle virkninger udgangspunkt i de iboende toksikologiske egenskaber og den mængde (dosis), der optages af en organisme (mennesker eller dyr).

En af de vigtigste målsætninger for at identificere en risiko, er at bestemme "forholdet mellem dosis og virkning", baseret på toksikologiske undersøgelser.. Ved at gøre dette kan der fastlægges en grænseværdi for dosis, hvor det under denne grænseværdi antages, at der ikke vil opstå negative virkninger, mens risikoen ved en overskridelse af grænseværdien skal kontrolleres og håndteres gennem f.eks. reduktion af eksponering.

Traditionelt for kemikalier udtrykkes disse grænseværdier for doser som en massekoncentration eller partikeltalkoncentration (for fibre). Videnskabelig forskning har vist, at for nanopartikler kan andre enheder, f.eks. deres overfladeareal, være en bedre måde at beskrive toksicitet på, hvor grænseværdien for dosis kan udtrykkes i enheder af overfladearealet.