纳米机器人是纳米生物学中最具诱惑力的内容，相关资料显示：第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体，这种纳米机器人可注入人体血管内，进行健康检查和疾病治疗。还可以用来进行人体器官的修复工作、作整容手术、从基因中除去有害的DNA，或把正常的DNA安装在基因中，使机体正常运行；第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置；第三代纳米机器人将包含有纳米计算机，是一种可以进行人机对话的装置。

机器人由生物体细菌和药物的微型结构两部分构成，目前已经在动物身上取得成功实验：该机器人在找到癌症发病处后，其微型结构就会破裂，在病原体表面撒出抗癌剂。