1、纳米载体对害虫造成直接伤害
用来构建纳米载药系统的载体颗粒会对害虫造成损伤，报道比较多的是纳米二氧化硅。纳米二氧化硅黏附到害虫体壁，会对害虫的角质层造成损伤，导致体表破损失水、代谢紊乱甚至死亡。此外，害虫取食二氧化硅后，还能造成口器和肠道磨损，降低消化效率，从而降低取食率和取食速度。除了物理损伤外，二氧化硅纳米颗粒还会因为硅氧键的断裂生成自由基离子，扰乱靶标昆虫体内的蛋白质、碳水化合物、酚氧化酶和几丁质酶的代谢活动。纳米载体本身可以影响靶标的生理和代谢活动，造成昆虫体表破损、代谢紊乱等症状，也能够促进杀虫有效成分的吸收和利用，从而提高有效成分的杀虫活性。
2、改善农药的物理性能
与传统剂型相比，纳米农药剂型具有较大的比表面积和较小的粒径，能够有效改善难溶性有效成分的分散性，从而提高杀虫剂溶液的稳定性，还能增强杀虫剂的抗光解性能。Han等制备了阿维菌素纳米载药系统，显著增强了在靶标表面的沉积率，提高了有效成分在溶液中的分散性，在水溶液中的稳定性超过200 d。Song等测试了纳米甲维盐（甲氨基阿维菌素苯甲酸盐）载药系统的半衰期，发现经羧甲基壳聚糖修饰的纳米碳负载甲维盐的半衰期延长了约200倍，施药后第14天对靶标害虫的防效提高了约50.0%。
利用纳米材料与技术可以改善杀虫剂对靶标的亲和性，主要方式包括：
（1）改变药剂的带电性质，增强药剂与靶标的静电作用，从而提高沉积效率。
（2）纳米颗粒容易沉积在靶标面的沟槽、缝隙内，提高药剂在靶标面的滞留率。
（3）具有黏附性的载体可以提高杀虫剂的黏附力。此外，纳米农药因其粒径小，利于在靶标面上分散，增加了害虫接触药剂的概率，从而提高了杀虫剂的利用率。
纳米技术还可以构建温度、光照等环境因子响应型精准释放载药系统，延长农药持效期。Greene等将有效成分包覆于温敏性聚合物微囊中制备的温度响应型载药系统，只有当土壤温度或气温达到病虫草等有害生物最活跃的临界温度时，才按可预测的速率释放药物，有效防止有效成分提前降解。Ye等制备的光响应型敌草隆胶束，黑暗条件下不释放有效成分，当阳光照射8 h，敌草隆释放率可达96.8%。
3、实现靶向递药而提高药效
实现靶向递药是环境响应型载体受到微环境中特异因子的刺激，在靶标昆虫特定部位释放杀虫活性成分，从而达到杀虫目的。杨君等利用胆固醇和硬脂胺组装形成非磷脂类纳米脂质体作为载体，负载噻虫嗪后制备的纳米载药系统对碱性环境敏感，当pH值为10.0时有效成分释放速率显著提高，有助于噻虫嗪在鳞翅目幼虫独特的碱性中肠环境中进行响应性释放和积累。Kaziem等制备了对α-淀粉酶具有响应特性的纳米载体，负载氯虫苯甲酰胺和阿维菌素，利用咀嚼式口器昆虫中肠存在α-淀粉酶的特性，当小菜蛾幼虫取食后，中肠α-淀粉酶可以降解载体释放有效成分，实现定向释放，对小菜蛾的防效提高了30%～40%。此外，还有载体受到生物体内谷胱甘肽刺激后，造成载体骨架二硫键断裂从而释放有效成分。
4、提高天敌捕食率
目前，纳米农药与天敌配合使用的应用较少，但也有研究证明纳米农药在提高对靶标生物毒力的同时还能够提高天敌的捕食率。与常规杀虫剂相比，金纳米颗粒和银纳米颗粒负载的植物源杀虫剂不仅对埃及伊蚊幼蚊的毒力提高10～30倍，还使翘足类天敌对幼蚊的捕食率提高了约20%。
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