Einige chemische Stoffe sind gefährlich, andere nicht – Gleiches gilt für Nanomaterialien. Der Nanobereich der Partikel als solcher impliziert keine Gefahr. Stattdessen sind die potenziellen Wirkungen auf die inhärenten toxikologischen Eigenschaften und die Menge (Dosis) zurückzuführen, die von einem (menschlichen oder tierischen) Organismus aufgenommen wird.

Eines der Hauptziele bei der Ermittlung einer Gefahr ist die Feststellung der „Dosis-Wirkung-Beziehung“ auf der Grundlage toxikologischer Studien. Dadurch kann eine Schwelle für die Dosis bestimmt werden, wobei unterhalb dieser Schwelle angenommen wird, dass keine schädliche Wirkungen auftreten, und oberhalb der Schwelle die potenziellen Risiken z. B. durch Verringerung der Exposition beherrscht und kontrolliert werden müssen.

Traditionell werden diese Schwellen für Chemikalien als Massenkonzentration oder (für Fasern) als Teilchenzahlkonzentration angegeben. Wissenschaftliche Forschungsarbeiten haben ergeben, dass für Nanopartikel andere Einheiten, z. B. ihre Oberfläche, möglicherweise besser geeignet für die Beschreibung der Toxizität sind, wobei die Dosisschwelle als Einheiten  je Oberfläche ausgedrückt wird.