奈机电系统（，简称NEMS）与 微机电系统（MEMS）概念相似，不过尺度更小。他们承诺具有革命性的能力去测量小到分子尺度的位移和力，并且与纳米科技密切相关。 有两种研究途径被研究者视为标准的NEMS研究方法。一种方法，自上而下，可以总结为“用一套工具来制作一套更小的工具”。例如，一个用毫米量级的工厂制作出来微米量级的工具，可以用来制作纳米量级的器械。另一种方法自下而上，可以被认为是组装原子和分子，使之达到期间所要求的复杂度和功能。这种过程可能用到自组装或分子生物系统。