Abstract Cellulosefibrillen und ‐kristalle mit einem Durchmesser im Nanometerbereich sind naturbasierte Materialien mit einzigartigen und potenziell wertvollen Eigenschaften. Vor allem eröffnen diese neuartigen Nanocellulosen dem natürlichen Polymer Cellulose die stark expandierenden Einsatzgebiete nachhaltige Materialien, Nanokomposite sowie Produkte für die Medizin und die Lebenswissenschaften. Die Nanodimensionen der Strukturelemente führen zu großen Oberflächen und damit zu starken Wechselwirkungen dieser Cellulosen mit umgebenden Stoffen wie Wasser, anorganischen, organischen und polymeren Verbindungen, Nanopartikeln und lebenden Zellen. Diese Übersicht bietet das aktuelle Wissen über die Isolierung mikrofibrillierter Cellulose aus Holz und ihre Anwendung in Nanokompositen, die Herstellung nanokristalliner Cellulose und ihren Einsatz als Verstärkungsmaterial sowie die biotechnologische Erzeugung bakterieller Nanocellulose einschließlich ihrer Eignung als Biomaterial für medizinische Implantate.