Rovnako ako v prípade akejkoľvek chemickej látky, niektoré nanomateriály sú nebezpečné a iné nie. Veľkosť častíc na nanometrickej úrovni sama o sebe neznamená nebezpečnosť. Potenciálne účinky vychádzajú skôr z inherentných toxikologických vlastností a množstva (dávky), ktorá sa dostane do organizmu (ľudí alebo zvieraťa).

Jedným z hlavných cieľov pri identifikácii nebezpečnosti je zistiť „vzťah medzi dávkou a účinkom“ na základe toxikologických štúdií. Možno tým stanoviť prahovú hodnotu dávky, keď pod touto hodnotou sa predpokladá, že nedôjde k nepriaznivým účinkom a nad touto hodnotou je potenciálne riziko potrebné kontrolovať a riadiť, napr. znížením expozície.

Tradične sa v prípade chemikálií tieto limity vyjadrujú ako hmotnostná koncentrácia alebo početná koncentrácia (v prípade vláken). Vedecký výskum potvrdil, že v prípade nanočastíc iné jednotky, napríklad ich povrchová plocha, môžu predstavovať lepší spôsob na opísanie toxicity, kde prahová hodnota dávky môže byť vyjadrená v jednotkách povrchovej plochy.