Викладено квантово-механічні засади наноелектроніки, питання її базових напівпровідникових і вуглецевих структур та характерні фізичні властивості цих структур. Розглянуто поведінку й енергетичний спектр квантово-механічних частинок у потенціальних ямах різної форми та вимірності. Розкрито особливості тунелювання частинок через потенціальні бар'єри тунельних і резонансно-тунельних структур, закономірності зміни густини станів вільних електронів за змін вимірності системи, закону дисперсії електронів та під час накладання сильних зовнішніх магнітних полів. Подано основні відомості про двовимірні кристали, структури з двовимірними провідними каналами, їх композиції: напівпровідникові надгратки, одновимірні кристали, низькорозмірні структури вуглецю - графен, фулерени, нанотрубки. Висвітлено специфічні фізичні властивості дво- , одно-, нульвимірних систем і надграток, спричинені їхньою вимірністю та особливостями просторової та енергетичної структури.