纳米陶瓷中的内在气孔或缺陷尺寸大大减小，材料不易造成穿晶断裂，有利于提高材料的断裂韧性。晶粒细化使晶界数量大大增加，有助于晶界间滑移，使纳米陶瓷材料表现出超塑性。表面效应使其表面原子存在许多具有不饱和性和高化学活性的悬空键，可以增加生物活性和成骨诱导能力，实现植入材料在体内的早期固定。

纳米生物陶瓷材料的应用主要包括：①细胞分离。20世纪80年代初，利用纳米微粒进行细胞分离，建立了用纳米二氧化硅微粒实现细胞分离的技术。因纳米包覆体尺寸约30纳米，胶体溶液在离心作用下很容易产生密度梯度实现细胞分离。②药物载体。利用纳米微粒使药物在人体内的传输更为方便的特点，将磁性纳米微粒制成药物载体，通过静脉注射到动物体内，在外加磁场作用下通过纳米微粒的磁性导航，使其移动到病变部位，达到定向治疗的目的。③治疗癌症和肿瘤。利用纳米微粒可在体内方便传输的特点，研发出放射疗法用的陶瓷微粒。例如，把可放射β-射线的化学元素掺入纳米微粒内，制成β-射线源材料，植入肿瘤附近，就可直接照射癌细胞又不损伤周围正常组织。④抗菌性的生物材料。生物材料应用于人体后，周围组织有伴生感染的危险，将导致材料失效和手术失败，给患者带来巨大的痛苦。为此，研发出兼具抗菌性的纳米生物材料，如在合成羟基磷灰石纳米粉的反应中，将银、铜等可溶性盐的水溶液加入反应物中，使抗菌金属离子进入磷灰石结晶产物中，制得抗菌磷灰石微粉，用于骨缺损的填充和其他方面。⑤纳米固体陶瓷。将纳米超微颗粒在高压下压制成形，再经过一定的热处理工艺可制成致密的纳米固体陶瓷材料。纳米固体陶瓷材料具有更强的细胞吸附和繁殖能力，利用纳米微粒颗粒小、比表面积大和高的扩散速率的特点，将纳米陶瓷粉体加入某些生物陶瓷材料中，提高材料的致密度和韧性，可用作骨替代材料。

纳米生物陶瓷材料研究尚处于起步阶段，许多基础理论和实践应用还有待于进一步发展。如纳米生物陶瓷材料制备技术的研究，降低制备成本和普及应用；新型纳米生物陶瓷材料的开发和利用；功能性纳米生物陶瓷材料临床应用；分子水平构建器械和装置，用于维护人体健康等。