ومن ثم فإن علم ميكانيكا النانو يعد أحد فروع علوم النانو والذي يتعامل مع دراسة وتطبيق الخصائص الميكانيكية الأساسية (من مرونة وحرارة وحركة) للأنظمة الفيزيائية الطبيعية ذات الأبعاد النانومترية.
و كأحد العلوم الأساسية، فقد قام علم ميكانيكا النانو على بعض المبادئ التجريبية (ملاحظاتٍ أساسيةٍ) ومنها: 1) مبادئ علم الميكانيكا العام؛ 2) المبادئ الخاصة النابعة من صغر الأحجام الفيزيائية الطبيعية للأغراض المخصصة للدراسة البحثية.
و تتمثل فائدة هذه المبادئ في أنها توفر رؤية متبصرة رئيسية للخصائص الميكانيكية الجديدة للأجسام النانوية. ومبدأ الحداثة ذلك يُفهم من منظور أن هذه الخصائص ليست متوفرة في الأجسام الماكروية أو أنها مختلفة بصورةٍ كبيرةٍ عن خصائص هذه الأجسام (مثال ذلك؛ قضبان النانو ضد هياكل الأشعة الماكروية التقليدية). وبصورةٍ خاصةٍ، فإن صغر المادة نفسها يثير مجموعة من تأثريات السطح المتعددة والتي تُقرر بنسبة السطح الأعلى إلى الكمية والخاصة بالهياكل النانوية، ومن ثم تؤثر على الخصائص الميكانيكية النشطة والحرارية (نقطة الزوبان، السعة الحرارية،....إلخ) والخاصة الهياكل النانوية. في حين، يلعب التحوط دوره كسببٍ رئيسيٍ لتشتت وتبديد الموجات الميكانيكية للأجسام الصلبة، ولبعض صور اللسوك الخاصة بالمحاليل الرئيسية الميكانيكية المرنة (بالإنجليزية: elastomechanics solutions) في الأجسام صغيرة المقياس. في حين توفر تعددية درجة الحرية والتقلبات الحرارية الأسباب الرئيسية لنفقالجسيمات النانوية الحراري عبر الحواجز المحتملة، كما هو الحال في عملية الانتشار المتبادل للسوائلوالأجسام الصلبة. هذا بالإضافة إلى أن الصغر وتقلبات الحرارية توفر الأسباب الرئيسية للحركة البراونية للجسيمات النانوية. هذا بالإضافة إلى أن الأهمية المتزايدة للتقلبات الحرارية والتوزيع الإنتروبي على المقياس النانوي تزيد من المرونة الفائقة (بالإنجليزية: superelasticity)، المرونة الإنتروبية (قوة إنتروبية أو اعتلاجية (بالإنجليزية: entropic forces))، بالإضافة إلى الصور الأخرى الغريبة لمرونةالهياكل النانوية. كما تمثل ملامح وسمات توزيع الإنتروبيا أهميةً كبيرةً في التنظيم الذاتي للسياق والسلوك التعاوني لأنظمة النانو المفتوحة.
في حين تحدد الآثار الكمومية قوى التفاعل بين الذرات الفردة في الأجسام الفيزيائية، والتي يتم تقديمها في مجال علم ميكانيكا النانو باستخدام وسائل ذات نماذجاّ رياضيةً متوسطةً، يطلق عليها «إمكانات داخل الذرة».
وتوفر الاستخدامات اللاحقة للإمكانات الداخلية بالذرة داخل ديناميكا المتعددة الهيئات نماذجاً ميكانيكةً حتميةً للهيئات والأنظمة النانوية على النطاق الذري. ويطلق على الطرق العددية لمحلول هذه النماذج الديناميكا الجزيئية (بالإنجليزية: molecular dynamics)، أو في بعض الأحيان الميكانيكا الجزيئية (بالإنجليزية: molecular mechanics ) (وبصورةٍ خاصةٍ، في علاقتها بالنماذج المتوازنة أو الثابتة إحصائياً). وتشتمل المداخل العددية الغير حتمية كلاً من مونتكارلو Monte-Carlo، كينتك مونتكارلو Kinetic More-Carlo، وطرقاً أخرى كذلك. في حين تشتمل الأدوات العددية المعاصرة على المداخل أو النهج الهجينة متعددة النطاقات والتي تسمح بالاستخدام المتوازي أو المتتالي للطرق الذرية مع استمرارية أو تواصل استخدام الطرق الماكروية (غالباً طريقة مجهر انبعاث المجال) داخل نموذج رياضي فردي.
