با استفاده از نانو فن آوری می توان موادی مانند نانوکامپوزیتها را جایگزین قطعات فلزی ساختاری در صنعت خودرو نمود که منجر به تولید مواد اولیه بسیار مقاوم و سبک شده و قادرند کاهش چشمگیری در وزن تجهیزات و قطعات خودرو، و متعاقب آن کاهش چشمگیر مصرف انرژی و نهایتاً کاهش آلودگی هوا را در پی داشته باشند. استفاده وسیع از نانوکامپوزیتها می تواند به کاهش مصرف ۱/۵ میلیارد لیتر بنزین در عمر یک سال وسائل نقلیه منجر شود و آلودگی های مربوط به دی اکسید کربن را سالانه بیشتر از ۵ میلیارد کیلوگرم کاهش دهد. جلوگیری از انتشار ۲۰۰ میلیون تن ترکیبات کربن و صرفه جویی ۱۰۰ میلیارد دلاری در انرژی از پیامدهای خوشایند استفاده از تکنولوژی تولید نیمه رساناها با استفاده از نانوفناوری در زمینه تامین روشنایی بوده که به تبع آن کاهش آلودگی هوا را در بر خواهد داشت. پیلهای سوختی زیستی که از نانوفناوری در تولید آنها استفاده شده توانایی تبدیل مستقیم انرژی بیوشیمایی را به انرژی الکتریکی دارد. در این پیلها از میکروارگانیسم و آنزیم استفاده می شود که جایگزین فلز پیلهای معمولی می شود. خصوصیات ویژه و مطلوب این پیلها این است که از ضایعاتی مانند دی اکسید کربن و فاضلاب انسانی استفاده می کنند. نانوتکنولوژی یا به طور مستقیم وارد عرصه حذف آلاینده ها و کمک به شناسایی و اندازه گیری آنها می شود و یا به طور غیرمستقیم با ایجاد یک تغییر مسیر در فرایند آلاینده یا تغییر ماهیت آن سبب حذف و یا دست کم کاهش حجم آلاینده های حاصل از آن می شود. زمانی که نانو ذرات فتوکاتالیت در مقابل نور خورشید قرار می گیرد، اشعه ماوراء بنفش نور خورشید سبب برانگیخته شدن نانو ذارت می شود. با برانگیخته شدن نانو ذرات حمله به مولکول هایی که در مجاورت این نانو ذرات هستند، آغاز می شود که این امر سبب تشکیل یون رادیکال های آزاد می شود. اگر نانو ذرات در هوا باشند یون منفی به وجود می آید. پس از تشکیل، یون های رادیکال آزاد به مولکول های درشت تر که همان آلاینده ها هستند حمله می کنند و موجب نابودی آنها می شوند.

کشور ژاپن برای کاهش آلودگی هوا از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در بتن ریزی سنگ فرش خیابان ها استفاده کرده است. در این روش با تابش نور خورشید آلاینده هایی که در مجاورت سطوح خیابان قرار دارد، تخریب می شود. یکی دیگر از کاربردهای نانوتکنولوژِی در کاهش آلودگی هوا استفاده از نانو الیاف ها و فیلترهایی است که کوچکترین مواد آلاینده را در خود حبس می کنند. در حال حاضر این الیاف در تهیه ماسک ها و فیلتر خودروها استفاده می شود اما با استفاده از نانو ذرات، فیلتری ساخته می شود که ضمن داشتن طول عمر بیشتر و تاثیر بالا تا حد ممکن مانع عبور ترکیبات آلوده کننده می شود به حدی که حتی کوچک ترن ذرات مانند ویروس ها هم نمی توانند از آن عبور کنند.
به طور کلی نانو فنآوری با ۴ روش اصلی می تواند جهت کاهش، کنترل و پایش آلاینده های هوا بکار برد:
- غشاهای نانو ساختار
- کاتالیست ها
- نانو حسگرها
- نانو پوشش ها