הרצאה שכותרתה "יש עוד שפע מקום בתחתית" שניתנה בכנס האגודה האמריקאית לפיזיקה בקלטק (המכון הטכנולוגי של קליפורניה)  על ידי פרופ' ריצ'רד פיינמן, חתן פרס נובל לפיזיקה נחשבת להולדת הננוטכנולוגיה. בהרצאתו, תאר פיינמן את התהליך הציורי הבא: מדען בונה זוג ידיים קטנות שהוא יכול לשלוט בהן בעזרת ידיו. בעזרת זוג הידיים הקטנות הוא בונה זוג ידיים קטנות אפילו יותר. אם יחזור על הפעולה הזו שוב ושוב לבסוף יגיע המדען לזוג ידיים קטנות כל כך עד שאפשר להזיז בעזרתם אטום בודד ממקום למקום. פיינמן אף ציין כי במהלך התהליך, עם שינוי סדר הגודל של המבנים איתם אנו עובדים, תשתנה הפיזיקה הרלוונטית לבעיה. הרצאה זו גררה אחריה התעניינות גוברת בתחום בקהילה הפיזיקאית העולמית. המונח "ננוטכנולוגיה" נטבע בשנת 1974 על ידי פרופ' נוריו טאניגצ'י מהאוניברסיטה המדעית של טוקיו במאמר שעסק בעיבוד עדין מאוד של מתכות. טאניגצ'י הגדיר את המושג ננוטכנולוגיה כעיבוד, הפרדה, איחוד ושינוי המבנה של חומרים באטום יחיד או מולקולה יחידה.
בישראל פועלות כיום קבוצות מחקר רבות ומרכזי ננוטכנולוגיה בכל האוניברסיטאות המרכזיות ומכוני המחקר המובילים