A interação dos nanomateriais com os diversos sistemas biológicos dá-se de forma complexa. Propriedades específicas do nanomaterial relacionada à sua superfície e ao seu tamanho, por exemplo, são fatores importantes para determinação de sua toxicidade. Ainda, as características do sistema biológico também interferem neste efeito– se no ecossistema aquático, solo, ou no interior de organismos. Por exemplo, já se sabe que em alguns casos, baixas concentrações de nanomateriais podem causar a mortalidade de peixes e microcrustáceos. Para saber ao certo, uma análise de risco deve ser realizada, incluindo a execução de ensaios de toxicidade com o nanomaterial de interesse.