Nanoteknoloji gibi kendi kendini tekrarlayan üretim mekanizmalarında en küçük birimlerin doğal ortamda ve kontrolsüz çevrede kendini tekrarlaması mümkün olmayacak şekilde geliştirilmesi gerekmektedir. Bu mekanizmanın işlemesi için mutlaka dışarıdan enerji ihtiyacı temin edilmelidir.

Teorik olarak moleküllerin kontrolü mümkün olması halinde nanoteknoloji her gün muazzam bir şekilde geliştirilebilir. Fakat tek tek atomların dizilmesi çok uzun zaman alır. Bu nedenle farklı üretim mekanizmalarına ihtiyaç vardır. Tabi bu üretimin fizibil olması gerekmektedir.

Bu boyutta araştırma ve üretim yapmanın en önemli dezavantajlarını aşağıdaki gibi sıralayabiliriz.-Atomik boyutta yapışma
-Sürtünme ve aşınma
-Termal titreşimler
-Cihazın rijitliği
-Pozisyon bulma ve kontrol mekanizmaları
-Kuantum etkisi