钢结构在无机防腐涂层或表面处理层的情况下，使用某些特殊方法，可以使覆盖层呈现纳米结构，从而带来一系列膜层性质的变化。通常，覆盖层在化学性质上相对钢基体总是惰性的。如要达到好的防蚀效果与长久不失效，就要求它与基体的结合强度要高，覆盖完整，孔隙率与缺陷少，均匀性好，耐冲击，具有高的强度与一定的韧性。其中韧性与一定的形变能力是重要的。许多情况下无机涂层失效的主要原因就是它的韧性差。当然还有结合力的总量。纳米结构无疑会使无机覆盖层的与强度得到改善，从而提高它的抗失效能力。由于形变协调性增加，还会提高它与钢表面的结合强度。还应注意到，一般涂层防腐靠的是它对介质的传输减缓和界面键合的作用，有时通过合适组分加入，也可有钝化和阴极保护作用。对这些作用，层结纳米化也不可避免地带来有益或无益的影响。
传统有机涂料的性能的提升：通过向涂料中添加某些各类的纳米粒子形成的纳米复合涂料，可以导致性能的大幅度提高。如TiO2、SiO2、ZnO、Fe2O3等纳米粒子通过对紫外线的散射作用，可以地提高有机涂料的耐老化性。此外还可用以改善某些各类涂料的流变性、附着力、膜的机械强度、硬度、光洁度、耐光性和耐候性等。纳米粒子在这些方面的作用，对于钢结构防腐涂料与其它用途的涂料来说在本质上并无差别。这方面的工作相对较多，但距离在重防腐中得到有效应用还有一段路要走。
钢结构自防护腐蚀产物形态控制：耐候钢相对于碳钢有较好的耐大气腐蚀性能，一般不需要表面处理就具有抗蚀性，因而得到广泛应用。原因在于其表面形成的腐蚀产物阻碍了腐蚀介质的进入，从而保护了基体。但它也存在腐蚀失效问题。近年研究发现，通过表面忏悔处理，可以得到更加致密的腐蚀产物层，使防蚀性能得到大幅度提高。研究表明，所得产物具有纳米结构。这里的关键是如何能够有效地人为控制腐蚀产物的形态。