A toxicologia pode ser definida como a ciência que estuda os efeitos adversos de natureza física, química ou biológica sobre os biossistemas. Em escala nano a toxicidade emerge como uma nova divisão dentro das ciências toxicológicas, tendo como objeto de estudo os nanomateriais, a preocupação com a nanotoxicidade surge na medida em que diversificados nanomateriais são sintetizados, manipulados e descartados em diferentes locais, sejam naturais, urbanos ou industriais, sem o devido controle e regulamentação sendo inevitável que sua atuação prejudicial ao meio ambiente. Há vários motivos que levam para atenção e cautela com os nanomateriais como a crescente produção industrial (aumento do risco de exposição), a alta reatividade química, enorme diversidade composicional e estrutural e os ensaios toxicológicos tradicionais não estarem adaptados e padronizados para nanomateriais. A maior preocupação encontrada atualmente é sobre a dose limite, abaixo da qual esse material não oferece risco para a saúde humana? Além dessa importante questão referente à dose, há que se preocupar com outras propriedades físico-químicas que surgem apenas ou são aumentadas nos nanomateriais. Por exemplo, há estudos mostrando que, sob a ação da luz solar, nanopartículas de TiO2 liberam hidroxila, OH, capaz de quebrar fitas de DNA. No entanto, outras pesquisas mostram que essas nanopartículas usadas em filtros solares não conseguem atravessar a barreira epidérmica, sendo, portanto, inofensivas. Mas, após o uso, estas são liberadas no meio ambiente, e o que acontece então? Ainda não temos resultados científicos suficientes para inquestionavelmente responder a essa questão, pois, ainda não se chegou a um consenso do que seja um nanomaterial. Outra preocupação é pelos danos mesmo sem contato direto de nanopartículas com a derme humana, por exemplo, uma experiência realizada que identificou nanopartículas de cromo-cobalto capazes de danificar DNA de fibroblastos (um tipo de célula humana), sem