奈機電系統（英語：Nanoelectromechanical systems，簡稱NEMS）與 微機電系統（MEMS）概念相似，不過尺度更小。他們承諾具有革命性的能力去測量小到分子尺度的位移和力，並且與納米科技密切相關。
研究者視兩種研究途徑為標準的奈機電系統研究方法。一種方法，自上而下可以總結為「用一套工具來製作一套更小的工具」。例如，一個用毫米量級的工廠製作出來微米量級的工具，可以用來製作納米量級的器械。另一種方法自下而上，可視為組裝原子和分子，使之達到期間所要求的複雜度和功能。這種過程可能用到自組裝或分子生物系統。
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