نانو ذرات به موادي با اندازه كوچكتر از ۱۰۰ نانومتر اطلاق مي شود كه اين كاهش مقياس، باعث افزايش سطح جاذب شده و قابليت جذب افزايش مي يابد. پیشرفت در فناوري نانو امكان كاربرد نانوذارت را در فرايندهاي تصفيه آب و پساب ميسر كرده است. در سالهاي اخير، نانو جاذبها براي جذب فلزات سنگين، تركيبات سمي، راديو نوكلوئيدها، املاح آلي و معدني، باكتري و ويروسها در سيستمهاي تصفيه آب و پساب توسعه يافتند. پيشرفت در زمينه سنتز نانو جاذبها و كاربرد آنها در سيستم هاي تصفيه آب و پساب، موجب ارتقاي عملكرد تصفيه شده و بهبود در عمليات فرآيند را ميسر مي سازد. افزايش راندمان سيستم، كاهش فضاي مورد نياز براي تصفيه و همچنين عمليات پايا در شرايط مختلف از مزاياي استفاده از نانو جاذبها در تصفيه آب و فاضلاب است. اساس پديده جذب بر مبناي قابليت جذب مولكولهاي گاز يا مواد محلول بر روي سطح جامد است كه اين مواد جامد، جاذب ناميده مي شوند. در جذب سطحي، جاذب متخلخل است و اين منافذ، سطح بالایی را ايجاد مي كنند و ميزان جذب بستگي به سطح در معرض تماس، شرايط فرآيندي نظير دما، فشار و قدرت برهمكنش جذب شونده و جاذب دارد. استفاده از نانو ذرات بعلت سطح ويژه بالا و توانايي جذب و انتخاب پذيري بالا مزاياي زيادي در سيستم هاي تصفيه آب و پساب هاي صنعتي دارد و اين نانو مواد مي توانند به طور موثري در حذف آلاینده هاي آلي، آنيون هاي معدني، باكتريها و فلزات سنگين از محلولهاي آبي و پسابها بكار روند. راندمان تصفيه آب با نانوذرات بستگي مستقيم به كارايي نانوذره دارد بنابراين با استفاده از نانو ذره مناسب، مي توان يک سيستم كارآمد طراحي كرد. مواد آلاينده بر روي سطوح فعال نانو جاذبها، جذب می شوند كه اين يک پديده و توسط نيروهاي فيزيكي، گاهي اوقات، پيوند شيميايي ضعيف در فرآيند جذب انجام مي شود كه بستگي به عوامل متعددي نظير دما، فشار مشخصه هاي جاذب و جذب شونده، حضور همزمان آلاينده های دیگر شرایط اسیدیته خاک، غلظت آلاینده ها، زمان تماس و اندازه ذرات بستگی دارد.