Una máquina molecular, o nanomáquina, es cualquier conjunto de moléculas que producen movimientos mecánicos (salida) en respuesta a estímulos específicos (entrada). El término es común en nanotecnología, donde se han propuesto varias máquinas moleculares complejas que podrían ser una forma de fabricar un «ensamblador molecular». Las máquinas moleculares pueden dividirse en dos grandes categorías: sintéticas y biológicas.
El Premio Nobel de Química 2016 fue concedido a Jean-Pierre Sauvage, Fraser Stoddart y Ben Feringa por el diseño y la síntesis de máquinas moleculares.
Nanomáquinas biológicas
Las máquinas moleculares más complejas están formadas por proteínas y se encuentran en las células. Entre ellas se encuentran las «proteínas motoras». Algunos ejemplos son: la miosina (que produce la contracción muscular), la kinesina (que desplaza moléculas desde el núcleo a lo largo de los microtúbulos) y la dineína (que produce el latido de los cilios móviles y los flagelos). Estas proteínas son mucho más complejas que cualquier máquina molecular que haya fabricado hasta ahora el hombre.
Probablemente, la máquina biológica más importante que se conoce es el ribosoma. Otros ejemplos importantes son los cilios móviles: «En efecto, se trata de una nanomáquina con más de 600 proteínas en complejos moleculares, muchas de las cuales también funcionan independientemente como nanomáquinas».