Значительная часть фундаментальных и прикладных исследований последних лет связана с композитными наноматериалами и гетерогенными системами, изготовленными с помощью нанотехнологий и проявляющими комплекс квантовых размерных (нелинейных) эффектов. Композитные материалы и покрытия создаются в тех случаях, когда предусматривается получение новых свойств, улучшение коррозионных и прочностных показателей, повышение антифрикционных свойств, термостабильности и т.д. Состав каждого из материалов состоит более, чем из одной фазы. Подобные материалы, как показано в работе, проявляют комплекс необычных физико-химических свойств, нетипичных для каждой фазы композита в отдельности. Рассмотрены вопросы получения, исследования, практического применения наноструктурированных металлосодержащих и гетерогенных систем и показана возможность прогнозирования одних свойств полученных материалов на основе количественного анализа нелинейности других свойств, более легко измеряемых на практике.