Net als andere chemische stoffen zijn sommige nanomaterialen gevaarlijk en andere niet. De nanoschaal van de deeltjes op zich brengt geen gevaar met zich mee. In plaats daarvan worden de potentiële effecten bepaald door de inherente toxicologische eigenschappen en de hoeveelheid (dosis) die door een organisme (mens of dier) wordt opgenomen.

Een van de hoofddoelen bij het identificeren van een gevaar is de ‘dosis-effectrelatie’ vast te stellen op basis van toxicologische studies. Daarmee kan een drempeldosis worden bepaald waarvan wordt aangenomen dat beneden deze drempel geen negatief effect optreedt, terwijl boven deze drempel het potentiële risico moet worden gecontroleerd en beheerst door bijvoorbeeld de blootstelling te beperken.

Van oudsher worden deze dosisdrempels voor chemische stoffen uitgedrukt als een massaconcentratie of aantalconcentratie (voor vezels). Uit wetenschappelijk onderzoek is gebleken dat voor nanodeeltjes andere eenheden, bijvoorbeeld hun oppervlakte, geschikter kunnen zijn om de toxiciteit te beschrijven wanneer de dosisdrempel kan worden uitgedrukt in oppervlakte-eenheden.