La produzione molecolare è una branca della nanotecnologia che prevede l'uso di strumenti su scala nanometrica (estremamente piccoli) e processi non biologici per costruire strutture, dispositivi e sistemi a livello molecolare. Gli oggetti su nanoscala hanno dimensioni dell'ordine di pochi nanometri (nm) o meno, dove 1 nm è uguale a un miliardesimo di metro (10-9 m). La produzione molecolare è distinta dalla tecnologia su nanoscala, un altro importante ramo della nanotecnologia in cui vengono utilizzati strumenti di dimensioni standard per fabbricare semplici strutture e dispositivi su nanoscala.
La nanotecnologia ha potenziali vantaggi, tra cui la purificazione dell'acqua, i servizi igienico-sanitari, l'agricoltura, l'energia alternativa (in particolare il fotovoltaico), l'edilizia domestica e aziendale, la produzione di computer, le comunicazioni e la medicina. La nanotecnologia pone anche rischi, tra cui interruzioni economiche, uso improprio da parte di persone o organizzazioni con intenti nefasti, evoluzione di normative governative estreme, controversie sulla moralità e danni all'ambiente.