Podobnie jak wszelkie inne substancje chemiczne, niektóre nanomateriały są niebezpieczne, a inne nie. Nanoskala cząstek nie oznacza zagrożenia jako taka. Potencjalne skutki są natomiast oparte na nieodłącznych właściwościach toksykologicznych i ilości (dawce) przyjętej przez organizm (człowieka lub zwierzę).

Jednym z głównych celów określenia zagrożenia jest ustalenie „zależności dawka-odpowiedź” na podstawie badań toksykologicznych. W ten sposób można określić próg dawki, gdzie poniżej tego progu przyjmuje się, że nie wystąpi żadne szkodliwe działanie, a powyżej tego progu potencjalne ryzyko musi być kontrolowane i zarządzane poprzez na przykład ograniczanie narażenia.

Tradycyjnie w przypadku chemikaliów te progi dawki są wyrażane jako stężenie masowe lub stężenie liczbowe (w odniesieniu do włókien). Badania naukowe wykazały, że w przypadku nanocząstek inne jednostki, na przykład ich powierzchnia, mogą stanowić lepszy sposób opisania toksyczności, jeżeli próg dawki można wyrazić w jednostkach powierzchni.