Kosmetika bilden einen besonders sensiblen Einsatzbereich von Nanopartikeln, da diese frei in den Produkten enthalten sind und der Verbraucher direkt mit ihnen in Kontakt kommt.
Viele Sonnenschutzcremes beinhalten Nano-Titandioxid- oder Nano-Zinkoxidpartikel. Die winzigen Teilchen werden als "physikalischer Sonnenschutz" genutzt – sie reflektieren wie Milliarden kleinster Spiegel das Sonnenlicht. Auch größere Teilchen von Titandioxid und Zinkoxid haben diese Wirkung, allerdings lassen sich mit Nanopartikeln dünnflüssigere und transparente Sonnencremes herstellen.
Nano-Aluminiumpartikel dienen in Make-Up dazu, Falten zu kaschieren. Auch die als besonders kritisch zu bewertenden Kohlenstoff-Nanokugeln (Fullerene) werden in Pflegeprodukten verwendet. Aufgrund ihrer Fähigkeit, die für die Hautalterung verantwortlich gemachten freien Radikale zu binden, werden sie unter anderem Antifaltencremes zugesetzt.