Bei der Analyse sollen die Einzelbestandteile eines Stoffes oder eines Gemisches ermittelt werden. Dies geschieht normalerweise zeitaufwändig mit physikalischen oder chemischen Untersuchungen, bei denen bestimmte Reaktionen Rückschlüsse auf die Einzelbestandteile erlauben. Eine neues, elegantes und vor allem schnelles System bietet die Nano-Analytik.
Hier werden einfach die Oberflächen sozusagen abgetastet. Dies kann so aussehen, dass man nach einem bestimmten Stoff sucht. In diesem Fall wird nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip verfahren. Wenn z. B. in der Terrorabwehr nach Sprengstoff oder Anthrax (dem hochpotenten Milzbranderreger Bacillus anthracis) gesucht wird, genügt es, einen „Abdruck“ von der gesuchten Oberfläche zu besitzen. Allerdings muss der Maßstab sehr klein und sehr genau sein, nämlich auf Nanometer genau. Passt das gefundene Pulver – sei es Anthrax oder Dynamitstaub – in den Abdruck, dann kann durch das frühzeitige Erkennen der gefährliche Stoff auch schnell neutralisiert werden. Natürlich ebenfalls auf Nanoebene.
Soll ein unbekanntes Gemisch auf seine Bestandteile hin analysiert werden, dann ist es denkbar, dass durch ein spezielles Mikroskop (Kraftfeld- oder Rastertunnel-) die Oberfläche gescannt und mit einer Datenbasis im Computer abgeglichen wird. Auch so erhält man Kenntnis von den Einzelbestandteilen, ohne eine einzige chemische oder physikalische Reaktion anzusetzen.