فقد يكون للمستشعرات النانوية القدرة على التمييز بين والتعرف على خلايا معينةٍ، أغلبها مرتبط بالخلايا السرطانية، على المستوى الجزيئي، من خلال قياس التغير في الحجم، التركيز، الإزاحة والسرعة المتجهة، بالإضافة إلى القوى المغناطيسية، الكهربائية، والجاذبية، وكذلك التغير في الضغط درجة حرارة الخلايا داخل الجسم، وذلك بهدف توصيل الدواء أو ضبط تطور مناطقٍ معينةٍ داخل الجسم.
By measuring changes in volume, concentration, displacement and velocity, gravitational, electrical, and magnetic forces, pressure, or temperature of cells in a body, nanosensors may be able to distinguish between and recognize certain cells, most notably those of cancer, at the molecular level in order to deliver medicine or monitor development to specific places in the body.