納米抗體被人們寄予厚望，因為它在許多疾病的治療中都表現出了優異的應用價值和前景：
研究表明，將納米抗體與陰溝腸桿菌β內酰胺酶相結合，它能選擇性地激活抗癌前體藥物，有效地與結腸腺癌細胞上的癌胚抗原相結合，在原位殺傷腫瘤，且無毒副作用。納米抗體還可以阻礙抗原和受體的連接反應，如 EGF-EGFR 納米抗體（EGF和EGFR都是表皮生長因子受體家族成員，在細胞生理過程中發揮重要的調節作用）可以通過阻止 EGF 與 EGFR 結合從而治療癌癥。納米抗體也可通過維持抗原的失活狀態或激活腫瘤細胞凋亡相關的受體來達到治療效果；
不僅如此，它在中樞神經系統疾病、循環系統疾病、腫瘤學和炎癥性疾病中所起到的作用也令人期待。比如阿爾茨海默氏癥，其病理特征為 β-淀粉樣蛋白的沉積，而納米抗體可以選擇性識別并拮抗 β-淀粉樣蛋白低聚物，能夠與其他治療方法相結合來對付這種棘手的神經系統退行性疾病；
科學家發現，通過口服乳酸乳球菌分泌的 mTNF α 納米抗體，還可以在小鼠結腸部位顯著降低由葡聚糖硫酸鈉誘導產生的慢性結腸炎，這為更有效地治愈炎癥性腸病提供了依據；
納米抗體還可制成抗血栓藥物。Ablynx公司研制的ALX-0081能選擇性地阻止血栓的形成。在狒狒的安全模型檢測急性血栓形成試驗中，與傳統的抗栓藥物相比，ALX-0081 表現出了優越的治療窗帶，該納米抗體用藥范圍廣，且不必擔心像普通抗血栓藥物一樣產生毒副作用。目前，此抗體用于治療穩定型心絞痛患者的臨床研究即將完成；
此外，納米抗體還能治療布魯菌病、艾滋病病毒、乙型肝炎病毒、呼吸道合胞病毒、狂犬病病毒、口蹄疫病毒、脊髓灰質炎病毒等引起的感染疾病。近期還有研究表明，在羊駝中鑒定出新型抗體Ty1，而這種納米抗體能夠阻止新冠病毒進入人體細胞，未來有望用于開發靶向新冠病毒藥物。