Wydajność systemów wymiany ciepła może być poprawiona dzięki zastosowaniu nanofluidów. Zastosowanie wydajnych nanocieczy skutkuje zmniejszeniem zużycia energii. W wielu zastosowaniach przemysłowych jako konwencjonalne ciecze do wymiany ciepła wykorzystywane są czynniki chłodnicze, woda, olej silnikowy, glikol etylenowy itp. Kontrola nad odprowadzaniem ciepła jest głównym wyzwaniem w niektórych systemach o wysokim strumieniu ciepła, takich jak rozszczepienie jądrowe, fuzja jądrowa, mikro/nanoelektroniczne systemy mechaniczne. Ostatnie postępy w nanotechnologii umożliwiły produkcję nano-płynów o wysokiej stabilności. Nanopłyny wykazują właściwości termiczne lepsze niż płyny konwencjonalne.