Nano teknoloji makineleri, genellikle tek bir atomdan yola çıkarak anahtar, dişli, motor veya pompa gibi son derece küçük makineler oluşturacak şekilde çalışır 13. Bu makineler, moleküler üretim veya moleküler teknoloji olarak da adlandırılır 3.

Çalışma prensiplerinden biri, polar moleküller kullanılarak gerçekleştirilir 3. Örneğin, bir ucunda pozitif yük olan atom halkalarından oluşmuş bir molekül, iki ucunda da negatif yük bulunan bir çubuğa maruz bırakıldığında, pozitif yüklü halka negatif yüklü taraflardan biri tarafından çekilerek hareket ettirilebilir 3. Bu yöntemle pozitif halka ileri geri veya yukarı aşağı hareket ettirilebilir 3.

Nano teknoloji makineleri, nano robotlar (nanobotlar) üretebilecek kadar gelişmiştir 23. Bu nanobotlar, vücuda enjekte edilebilecek kadar küçük olup, hasarlı dokuları onarabilir 23. Ayrıca, tehlikeli ve zararlı bölgelere gönderilerek temizlik gibi amaçlarla kullanılabilir 3.

Nano teknoloji makinelerinin çalışma prensipleri, elektron mikroskopları gibi gelişmiş teknolojik araçlarla gözlemlenebilir ve manipüle edilebilir 3.