La robotica è una branca dell'ingegneria volta a fornire e sviluppare metodologie, che permettano a una macchina — il robot — di eseguire dei compiti specifici; di recente, sono stati fatti dei passi in avanti considerevoli soprattutto nel campo medico e in quello dei robot industriali.

In particolare, Nao è il primo importante progetto europeo basato su di un robot umanoide dotato di funzioni molto avanzate, frutto di un'intensa ricerca congiunta tra ingegneri elettronici, meccanici e informatici. Il robot è dotato di quattro microfoni posizionati sulla sua testa e di un sistema di analisi e riconoscimento vocale, che lo mette in grado di comunicare verbalmente con un essere umano e comprendere i comandi che gli vengono impartiti; inoltre, è in possesso di una precisa visione stereo, raggiunta attraverso l'utilizzo di due videocamere CMOS con una risoluzione di 640x480 pixel, capaci entrambe di catturare sino a 30 immagini al secondo.

Il software di gestione possiede algoritmi di elaborazione delle immagini, che gli consentono di studiare attentamente l'ambiente in cui si trova e riconoscere facilmente visi, forme e colori. Queste due funzioni gli permettono anche di individuare un oggetto in movimento per triangolazione e dirigersi verso di lui.

Se Nao viene toccato, è in grado di rilevare la pressione e reagire a seconda di come è stato programmato: è possibile associare a una sequenza di pressioni sulla sua testa una precisa azione da svolgere.

Per avere un'idea del funzionamento e delle reali capacità di cui è dotato il robot, è possibile vedere un video dimostrativo su YouTube, in cui si può osservare l'interazione tra due prototipi Nao, un risvolto importante per lo studio del lavoro collaborativo tra macchine.