將納米粒子用于涂料中，可以得到具有抗輻射、耐老化以及剝離強度高或具有某些特殊功能的涂料，稱為納米復合涂料。根據涂料的細度可以將納米復合涂料細分為納米改性涂料和納米結構涂料，利用納米粒子抗紫外線等性能對現有涂料進行改性，提高涂料的某些性能，這類涂料應稱為納米改性涂料。而使用某些特殊工藝制備的涂料，其細度在量級，這一類即為納米結構涂料。根據涂料的功能和用途可以把納米復合涂料分為納米耐老化涂料、納米抗菌涂料、納米隱身涂料等。

納米SiO2具有紫外線吸收、紅外線反射的光學特性，對波長為400 nm 以內的紫外線吸收率可達 70％  以上，對波長為 800nm 以外的紅外線反射也可達 70％以上。由于其分子結構中存在著大量的不飽和殘鍵和不同狀態的羥基與樹脂的某些基團發生鍵合作用，可大大改善材料的熱穩定性和化學穩定性。又由于其表面配位不足，表現出極強的活性，可以對顏料等色素粒子起吸附作用，大大降低由于 UV 的照射而造成色素的衰減，從而減少涂膜的“粉化”。納米SiO2的加入可提高潔白度。在建筑涂料中添加納米SiO2，可明顯改善涂料的開罐效果，涂料不分層，具有觸變性，防流掛，施工性能良好，尤其是涂料的抗沾污性大大提高，具有優良的自清潔性和附著力。涂膜干燥時，由于納米SiO2很快形成網絡結構，又提高了涂膜的耐老化和強度等性能。

硅溶膠類涂料，以膠體二氧化硅的水分散液為成膜物質，混以顏、填料、助劑攪拌分散而成的一種無機涂料。一般硅溶膠SiO2粒子多以球狀單個或多個聚結，膠體微粒直徑一般在5-80nm，與一般乳液（粒徑0.1-10μm）相比粒徑小的多，滲透性好，水能滲透的地方它都能滲透，硅溶膠與其它物質混合時分散性和滲透性都非常好。粒子表面大部分被硅醇基(Si-OH)所包圍，小部分吸附了作為穩定劑的鈉離子。成膜時，隨著水分的蒸發，膠體粒子不斷靠緊，Si-OH中相鄰的-OH基脫水而形成-Si-0-Si-鍵交聯的立體網狀涂膜。當不含堿金屬離子時，故涂膜耐水性好。但由于Si-O鍵的剛性較強，無變形能力，成膜過程中體積收縮較大，容易出現裂縫、微孔龜裂等不良缺陷，因此一般在無機涂料中添加纖維或纖維狀、片狀顏、填料，或者用有機高分子成膜物改性，使有機樹脂填充在-Si-O-Si-網狀結構的間隙中，屏蔽殘存的羥基，減少涂膜對水的敏感程度，弛緩涂膜在冷熱交替時的伸縮作用，提高涂膜的韌性、抗沖擊性和耐水性等。