納米複合材料是以樹脂、橡膠、陶瓷和金屬等基體為連續相， 以納米尺寸的金屬、半導體、剛性粒子和其他無機粒子、纖維、納米碳管等改性劑為分散相， 通過適當的製備方法將改性劑均勻性地分散於基體材料中， 形成一相含有納米尺寸材料的複合體系， 這一體系材料稱之為納米複合材料。
複合材料是由兩種或兩種以上物理和化學性質不同的物質組合而成的一種多相固體材料。 在複合材料中， 通常有一相為連續相， 稱為基體；另一相為分散相， 稱為增強材料。 分散相是以獨立的相態分佈在整個連續相中， 兩相之間存在著相介面。 分散相可以是纖維狀、顆粒狀或是彌散的填料。 複合材料中各個組分雖然保持其相對獨立性， 但複合材料的性質卻不是各個組分性能的簡單加和， 而是在保持各個組分材料的某些特點基礎上， 具有組分間協同作用所產生的綜合性能。
納米複合材料是由兩種或兩種以上的固相至少在一維以納米級大小（1－100nm）複合而成的複合材料。
納米複合材料與常規的無機填料／聚合物體系不同， 不是有機相與無機相的簡單混合， 而是兩相在納米尺寸範圍內複合而成。 由於分散相與連續相之間介面面積非常大， 介面間具有很強的相互作用， 產生理想的粘接性能， 使介面模糊。 作為分散相的有機聚合物通常是指剛性棒狀高分子， 包括溶致液晶聚合物、熱致液晶聚合物和其它剛直高分子， 它們以分子水準分散在柔性聚合物基體中， 構成無機物／有機聚合物納米複合材料。 作為連續相的有機聚合物可以是熱塑性聚合物、熱固性聚合物。
聚合物基無機納米複合材料不僅具有納米材料的表面效應、量子尺寸效應等性質， 而且將無機物的剛性、尺寸穩定性和熱穩定性與聚合物的韌性、加工性及介電性能糅合在一起， 從而產生許多特異的性能。
