金纳米粒子三维结构图（黄色为金原子）
金纳米粒子的研究工作已进行多年，取得很大进展。利用金纳米粒子的光学性质，已衍生出许多新兴的学科，如纳米探测、定向用药、光热治疗等。尽管其应用研究非常火热，但并不意味着科学家对它们的真实结构了如指掌。
受限于检测手段和制备工艺，人们并不能从原子级别对金纳米粒子展开研究，主流的观点认为金纳米粒子是团簇，表层会包裹一层保护剂分子。常用的高分辨率TEM检测只能看到纳米粒子的形貌，甚至晶格，无法得到表面保护剂分子的状况。
近期，美国科学家首次揭示了金纳米颗粒的结构，从原子级别上对纳米粒子进行了表征和描述。相关论文以封面文章的形式发表在《科学》杂志上。这是金纳米科学史上重要的突破，足以进入教科书。
他们研究的金纳米颗粒由102个金原子和44个硫醇分子组成，其中，金原子排列成球状。三维高清图像表明，金纳米颗粒中心的原子排列与金块中相差无几。不过，该中心周围却环绕着两个“盖子”，每个都是由15个轻微扭曲的金原子组成。此外，与一些模型中预测硫醇分子团直接与金表面绑定不同，硫醇分子团会与最外层的金原子结成一体，它再与最中心金原子发生微弱的相互作用。研究人员还注意到，金纳米颗粒是手性的，这与金原子和硫醇分子团的排列有关。研究人员认为，新的研究有望最终打消人们对纳米颗粒及其毒性的疑虑。