纳米纤维素是通过天然纤维素分离得到的直径小于nm的纤维聚集体。纤维素是自然界分布最广、含量最多的一种葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶液，是植物细胞壁的主要成分。而纳米纤维素是指纤维直径在纳米级的纤维素，通过化学、物理、生物或者几者结合的手段从天然纤维原纤维分离得到的直径是小于nm，长度可以达到微米的纤维聚集体，可再生、可自然分解、化学性能稳定。
纳米纤维素相较于天然纤维素特性突出，性能优异。纳米纤维素作为纤维素基纳米材料的代表，保留了天然纤维素的性质，比如水常温下不溶于水、可与氧化剂反应以及柔顺性较差等。由于纳米纤维素粒子尺寸小，所以表面积较大且缺少与之相邻的原子的配位，显示出较高的活性。同时由于小尺寸效应，即微粒的尺寸小到与光波的波长、传导电子的德布罗意波长和超导态的相干长度透射深度近似或者更小的时候，周期性的边界条件会被破坏，纳米纤维素热膨胀系数低。同时纳米纤维素还具有透明度高、可再生、可生物降解、高阻隔、高穿透、高流变性等特点。纳米纤维素来源丰富，下游应用广泛。纳米纤维素来源丰富，可以通过植物、动物及微生物提取，常见原料多为木材、蔗渣、秸秆、废纸等。由于纳米纤维素绿色环保、性能优越，此产品在复合材料、纸制品、3D打印、生物医学、化妆品、废水处理、能源和电子等领域的应用逐渐深入，未来行业发展潜力较大。纤维素纳米纤维发展成熟，占据市场80%份额。根据材料来源、制备方法以及纤维形态的不同，纳米纤维素可以分为纤维素纳米纤维（CNF）、纤维素纳米晶体（CNC）、细菌合成纳米纤维素（BNC）这三大类。其中纤维素纳米纤维是发展最成熟的产品，年市场占比高达84%。自然界的天然纤维都可用于生产CNF，其中最常见技术是将纤维素纳米纤维膜制成的新品放入木堆，分解后得到产品。化学法结合机械法耗能低，优势明显。纳米纤维素的制备方法有酸水解法、酶水解法、TEMPO-氧化法、高压均化法、球磨法、高速搅拌法等，按其来源和制备方法可以归类为化学法、机械法、化学+机械法，产品的外观和性能因所用的制备方法的不同而略有差异。酸水解法是化学法中最常见的工艺，是通过酸水解除去天然纤维素非晶区的部分，得到名叫纤维素纳米晶须的针状结构的纳米材料，其具有很高的结晶度、强度和模量且纳米纤维素的长度较短。通过机械法制备的纳米纤维素通常被称为MFC，此产品具有更高的力学性能、拉伸强度、抗撕裂性能等。而化学加机械法是先通过化学法对纤维素进行改性，使其在表面带上特定的官能团，然后再通过高压均化或机械搅拌等处理来制备纳米纤维素。此方法耗能低、设备要求简单、在水中的分散性更好且在干燥后能再次的溶解在水中，优势突出。纳米纤维素市场规模不断扩大，上游供给找到新的代替品。近年来由于符合环保、可持续化发展的理念，其市场需求持续不断释放。年全球纳米纤维素市场规模达到了21.07亿元，华安证券预计年扩张至66.59亿元，复合年增长率为21.14%。木材是纳米纤维素主要上游，但由于木材资源短缺，现多用机械木浆（又称磨木浆，是机械方法磨解纤维原料制成的纸浆）作为代替。此制造过程无需化学品，也不除去木材中的非纤维素成分，因此无污染、得率高且工艺简单，机械木浆需求逐步增多。我国纸浆年度累计进口量达到万吨，同比增长12.6%。下游需求增大市场飞速发展，食品领域为主要应用。年全球纳米纤维素下游应用市场中，食品领域占比33.08%，份额第一；纸浆和造纸占比30.53%；化妆品领域占比12.24%；复合材料占比10.65%。据预测，年食品领域仍占比最多，约33.54%。纳米纤维素行业集中，五大厂商份额占比超过68%。目前国外只有少数公司有能力生产纳米纤维素产品，主要厂商包括Innventia、Fiberlean、Kruger、Borregaard、NipponPaper和Celluforce等，年前五大厂商份额占比超过68%。同时，核心产业主要集中在北美（40%）、欧洲（35%）和亚太地区。长期以来，北欧和北美在实证设备等建设方面一直领先：瑞典的Innventia与其他公司合作推进了CNF的商业化研究并与年推出全球首台用于制造CNF的试验装置；加拿大专注于产官学三方联合研发纤维素纳米晶体的实用化及商业化；美国合资企业CulluForce推出了全球首个CNC实证设备。