Physico-chimie pour le vivant : Les grands principes de la Chimie et de la Physique s'appliquent naturellement au monde du vivant, même si sa complexité est redoutable. Ainsi, certaines méthodes développées par les physiciens et chimistes de l'IRAMIS dans le domaine des nanosciences peuvent être utilisées pour l'explorer. Les travaux portent à la fois sur le développement de biocapteurs où le savoir-faire en fonctionnalisation chimique est exploité, que sur l’exploitation de propriétés magnétiques pour explorer le vivant in vitro, in cellulo et enfin in vivo.

De plus, les méthodes spectroscopiques et en particulier la diffusion neutronique, avec sa sensibilité aux éléments légers, permettent d’aborder, d'un point de vue physique, l’étude des propriétés dynamiques des bio-molécules.

Physico-chimie pour l'environnement  : Si les nanotechnologies sont suspectées générer dans certains cas de nouvelles pollutions, elles peuvent aussi être mise à contribution pour de nouvelles méthodes de dépollution  et de régénération de l'environnement.