2003年9月，美國在發布的農業發展路線圖中首次提出：重視納米技術在農業和食品工業中的應用。根據美國農業部門的預測，納米技術將使整個農業生產方式和食品工業發展發生變革，改變食品生產、加工、包裝、運輸和消費的方式。許多國家已經認識到納米技術在農業食品部門的應用前景，在這方面投入了大量研發力量。伊朗政府也重點投資于納米技術在農業和食品上的應用研究，由農業部門出面資助35個實驗室組成研究團隊開展此方面的研究，并已取得一定研究成果。納米技術在農業領域的運用主要包括以下幾個方面：

       精確農業

      精確農業是利用重要的作物參數和知識在適當的尺度上優化生產系統管理，根據特定地塊的作物潛在生產能力控制不同的投入水平（如肥料、殺蟲劑、除草劑等）。精確農業的核心是對變化因素進行精確管理，變化因素包括：空間因素、時間因素和預測因素。利用納米技術生產的微型傳感器和監測系統對未來的精確農業產生重大影響。

      納米裝置的一個重要作用是增加與全球定位系統有關的自主傳感器的應用，用于實時監測。這些納米傳感器可以遍布田間，用于檢測土壤養分和農作物生長情況。美國和澳大利亞的一些農場已經在使用這種傳感器，它們可以及早檢測到環境的變化，可以為決策者提供準確信息，幫助農民作出明智的決定，提高農業的生產效率。

      智能施藥系統

      20世紀后半葉以來，農業病蟲害的控制經歷了從利用殺蟲劑到傳統方法與生物方法相結合的病蟲害綜合管理系統。將來具有新型的納米裝置可以運用到農業的智能化中，這類裝置可以針對不同的病蟲害采取準確的補救措施，它們可以將所發現的問題及時提醒農民，幫助農民定量、定向地給農作物治病。

      運用納米技術生產的新型農藥更易于溶于水，也可以自然分解為無害成分。科學家們正在研究能夠針對環境變化施肥和施藥的新技術，促進農作物對水、農藥和化肥的高效吸收，以降低污染，使農業對環境更加友好。納米技術還有助于提高農作物的產量和營養價值。

      食品包裝與加工

      由專業咨詢公司進行的調查研究預測，納米食品的市場將從2004年的26億美元發展到2010年的204億美元。該調查報告認為，到2010年，亞洲將成為納米食品的最大市場。由此可見，納米技術在食品產業有巨大的發展潛力，納米食品加工、納米包裝材料、納米檢測技術等方面的研究尤為活躍，成為納米技術在食品工業應用的研究熱點。

      運用納米技術研發的包裝系統可以修復小的裂口和破損，可以適應環境的變化，并且能在食品變質的時候提醒消費者。此外納米技術可以改進包裝的滲透性、提高阻隔性、改進抗損和耐熱，形成抗菌表面，阻止食物發生變質。除包裝外，納米技術對功能食品和互動食品的研發也有很大促進作用，這些食品能夠按照人體需求更有效地提供營養。這類食品可以暫存人體內，需要時再把營養輸送給細胞，這個領域的關鍵是開發納米膠囊，把它們存入食品中，用于輸送營養。