Comme toute autre substance chimique, certains nanomatériaux sont dangereux et d’autres ne le sont pas. L’échelle nanométrique des particules n’implique pas un danger en tant que tel. En revanche, les effets potentiels sont basés sur les propriétés toxicologiques intrinsèques et la quantité (dose) absorbée par un organisme (être humain ou animal).

Un des principaux objectifs de l’identification d’un danger est d’établir une «relation dose-effet» sur la base des études toxicologiques. Ce faisant, une dose seuil peut être déterminée, en deçà de laquelle on considère qu’aucun effet néfaste ne surviendra, et au-delà de laquelle le risque potentiel doit être maîtrisé et géré, par exemple par la limitation de l’exposition.

Traditionnellement, pour les produits chimiques, ces doses seuil sont exprimées comme une concentration massique ou une concentration numérique (pour les fibres). Les recherches scientifiques ont démontré que pour les nanoparticules, d’autres unités, par exemple leur surface, peuvent être un meilleur moyen de décrire la toxicité lorsque la dose seuil peut être exprimée  en unités de la surface .