Nanoroboter sind Weltmeister im sparsamen Umgang mit Energie. Durch ihre geringe Größe besitzen sie in der Regel auch nur wenige Möglichkeiten, Energie zu erzeugen oder zu speichern. Neben Kondensatoren zum Speichern elektrischer Energie kommen häufig Solarzellen oder winzige Mengen radioaktiver Materialien zur Energiegewinnung zum Einsatz. Einige Nanoroboter besitzen auch die Möglichkeit, mit Hilfe von Verbrennung chemischer Substanzen Energie zu erzeugen. Dieses Verfahren wird besonders häufig bei medizinischen Naniten eingesetzt, die sich die dafür notwendigen Brennstoffe und den Sauerstoff aus der Umgebung besorgen können.

Eine andere Möglichkeit, die gelegentlich zur Energiegewinnung verwendet wird, besteht in der Ausnutzung von minimalen Temperaturschwankungen. Hiermit lässt sich zwar die notwendige Energie leicht gewinnen, als Nachteil müssen jedoch die Naniten verhältnismäßig groß (über 100 Mikrometer) sein, da sonst die Temperaturunterschiede für eine Ausnutzung zu gering sind.

Nanoroboter, die in einer geschlossenen Umgebung eingesetzt werden, lassen sich außerdem mit Hilfe von elektromagnetischer Induktion mit notwendiger Energie versorgen, indem in ihnen entsprechende Spulen als Generatoren integriert werden. Dieses Verfahren wird besonders dort eingesetzt, wo Nanoroboter für die Fertigung und Produktion genutzt werden. Aber auch beim Einsatz in Organismen im Rahmen der Medizin wird diese Methode der Energieerzeugung gerne genutzt, da die rotierenden Magnetfelder in der Regel ungefährlich für Lebewesen sind und die Induktionsspulen im Nanoroboter den Bau sehr kleiner Naniten erlaubt.