除金属纳米颗粒外，基于荧光测量的光学纳米传感器已用半导体量子点构建，其他光学传感器也已利用纳米级探针开发，这些探针包含染料，其染料在待测分析物存在下会被淬灭。纳米颗粒膜已被用于气体传感器。与生物识别分子（即DNA，酶等）结合的磁性纳米颗粒已用于富集要检测的分析物。
例如，研究人员开发了一种基于金纳米粒子的酶生物标记测试，可以检测人类，动物和食品中被称为蛋白酶的疾病的酶标记。该纳米传感器通过可见的变色反应指示何时存在蛋白酶。
酪蛋白覆盖的金纳米颗粒。存在蛋白酶，它们“吞噬”酪蛋白的保护性屏障，露出金纳米颗粒的表面
②、基于纳米线，纳米纤维和碳纳米管的纳米传感器
大多数基于碳纳米管（CNT）的传感器都是场效应晶体管（FET），因为尽管CNT坚固且呈惰性结构，但其电学性质对各种分子的电荷转移和化学掺杂的影响极为敏感。CNT的功能化对于使其对目标分析物具有选择性非常重要–不同类型的传感器基于功能主义CNT与目标分析物之间的分子识别相互作用。
例如，研究人员已经开发出了使用装饰有钯纳米粒子的单壁碳纳米管制成的柔性氢传感器。
纳米线和纳米纤维也已被用于构建化学传感器以诊断疾病。它们已被用于最大化呼气分析中的气体传感器响应，以检测挥发性有机化合物（挥发性有机化合物是各种疾病的生物标记；例如，丙酮，硫化氢，氨和甲苯可用作评估糖尿病，口臭的生物标记，肾功能不全和肺癌）。
在一个示例中，多孔氧化锡纳米纤维已被证明可检测到约0.1 ppm的丙酮水平，这比诊断糖尿病所需的气体传感水平低八倍。
超快速丙酮传感器使用由催化性Pt纳米粒子功能化的薄壁组装氧化锡纳米纤维来诊断糖尿病
③、基于石墨烯的纳米传感器
另一种碳纳米材料，功能化石墨烯，在生物和化学传感器方面拥有非凡的前景。研究人员已经表明，氧化石墨烯（GO）的独特2D结构与对水分子的超渗透性相结合，导致传感设备以前所未有的速度运行（“超快石墨烯传感器在您讲话时监控您的呼吸”）。
科学家发现，化学蒸气会改变石墨烯晶体管的噪声谱，从而使它们能够通过一个由原始石墨烯制成的器件对多种蒸气进行选择性气体传感-无需对石墨烯表面进行功能化（“使用原始石墨烯进行选择性气体传感”） 。