Een nanorobot is een piepkleine machine die is ontworpen om een specifieke taak of taken herhaaldelijk en met precisie uit te voeren op nanoschaalafmetingen, dat wil zeggen, afmetingen van enkele nanometers (nm) of minder, waarbij 1 nm = 10-9 meter. Nanorobots hebben potentiële toepassingen bij de assemblage en het onderhoud van geavanceerde systemen. Nanorobots zouden op atomair of moleculair niveau kunnen werken om apparaten, machines of circuits te bouwen, een proces dat bekend staat als moleculaire fabricage. Nanorobots zouden ook kopieën van zichzelf kunnen maken om versleten eenheden te vervangen, een proces dat zelfreplicatie wordt genoemd.
Nanorobots zijn van bijzonder belang voor onderzoekers in de medische industrie. Dit heeft geleid tot het gebied van de nanogeneeskunde. Er is geopperd dat een vloot van nanorobots zou kunnen dienen als antilichamen of antivirale middelen bij patiënten met een verzwakt immuunsysteem, of bij ziekten die niet reageren op meer conventionele maatregelen. Er zijn tal van andere potentiële medische toepassingen, waaronder reparatie van beschadigd weefsel, het deblokkeren van door plaques aangetaste slagaders, en misschien de bouw van complete vervangende lichaamsorganen.
Een groot voordeel van nanorobots zou hun duurzaamheid zijn. In theorie kunnen ze jaren, decennia of eeuwen operationeel blijven. Nanoschaalsystemen kunnen ook veel sneller werken dan hun grotere tegenhangers omdat de verplaatsingen kleiner zijn; hierdoor kunnen mechanische en elektrische gebeurtenissen bij een gegeven snelheid in minder tijd plaatsvinden.
Zie ook robot en nanotechnologie.