国家纳米科学中心在研究生教育上借鉴国内外著名高校和研究机构的纳米相关学科设置，结合我国纳米科技发展特点，建立符合我国科学发展与教育现状的学科体系；根据纳米科技的学科交叉特点，进行精品课程体系的设置，建设复合型研究生培养模式；构建一个良好的交叉学科环境和学术文化环境，培养研究生具有从事交叉学科研究的思路、掌握交叉研究的方法及进行交叉研究的能力。现设有“凝聚态物理”、“物理化学”、“材料学”和“纳米科学与技术”四个博士培养点以及“材料工程”、“生物工程”和“生物物理学”三个硕士培养点。其中，“物理化学”于2011年10月被中科院研究生院评为重点学科，“纳米科学与技术”是国内首个在纳米领域自主设置交叉学科。