Промышленный профиль Республики Татарстан определяют нефтегазохимический комплекс, крупные машиностроительные предприятия, а также развитое электро-, радио- и приборостроение. В республике осуществляется 6,4 процента добычи российской нефти, 50 процентов российского производства полистирола, около 50 процентов полиэтилена, 40 процентов синтетических каучуков, порядка 30 процентов автомобильных шин, около 30 процентов грузовых автомобилей.
Структуру промышленности Республики Татарстан составляют добыча полезных ископаемых (25 процентов), производство и распределение электроэнергии (7,2 процента), обрабатывающие производства (67,8 процента), из них производство нефтепродуктов и нефтехимия (55 процентов), машиностроение (30 процентов), производство пищевых продуктов (9,3 процента).
Крупнейшими предприятиями республики являются ОАО "Татнефть" (г. Альметьевск), ОАО "ТАНЕКО" (г. Нижнекамск), ОАО "КАМАЗ" (г. Набережные Челны), ООО "Форд Соллерс Елабуга", ОАО "Нижнекамскнефтехим", ОАО "Нижнекамскшина", ОАО "ТАИФ-НК", ОАО "Генерирующая компания", ОАО "Сетевая компания", ОАО "Газпром трансгаз Казань", ОАО "Казаньоргсинтез", ОАО "Нэфис Косметикс", ОАО "Вамин Татарстан", ОАО "Татспиртпром" (все г. Казань), ООО "ТНГ - ГРУПП" (г. Бугульма) и др.
В республике создан Камский инновационный территориально-производственный кластер, включающий муниципальное образование г. Набережные Челны и пять муниципальных районов: Елабужский, Заинский, Менделеевский, Нижнекамский и Тукаевский. Специализация кластера - автомобилестроение, нефтепереработка, нефтехимия. Инициаторами его создания выступили ОАО "КАМАЗ", КНИТУ-КАИ, ОАО "Нижнекамскнефтехим", ОАО "ТАНЕКО", ОАО "ТАИФ-НК", ОАО "Татнефтехиминвест-холдинг", ОЭЗ "Алабуга", КНИТУ. Якорные резиденты - ОАО "Татнефть", ОАО "КАМАЗ", ООО "Форд Соллерс Елабуга", ОАО "Нижнекамскнефтехим".
В области наноиндустрии Республика Татарстан опирается на использование нанотехнологий в приоритетных отраслях экономики: нефтехимии и нефтепереработке, авиационной промышленности, автомобилестроении и машиностроении, в сфере медицины, фармакологии и биотехнологий.
Ключевым стратегическим направлением развития экономики Республики Татарстан является химия и нефтехимия. Нефтегазохимический комплекс - наиболее динамично развивающийся, инвестиционно активный и экспорто ориентированный сектор промышленности, основной источник налоговых поступлений в бюджет. Нефтегазохимический комплекс формирует ключевые позиции в экономике республики, используя порядка 8 процентов трудовых ресурсов республики. Предприятия, входящие в нефтегазохимический комплекс, формируют 59 процентов объема реализации и 67 процентов прибыли в экономике региона.
В сфере медицины и фармакологии внедрение проектов наноиндустрии может оказать существенное влияние на создание новых лекарственных форм, медицинских инструментов, процессов диагностики и лечения заболеваний. В этой области активно работают ОАО "Татхимфармпрепараты", ОАО "Казанский медико-инструментальный завод" и ведущие профильные вузы.
По данным Территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Республике Татарстан, на конец 2012 года основными производителями нанотехнологичной продукции в Республике Татарстан являются ОАО "Данофлекс-нано" (проектная компания ОАО "РОСНАНО"), ОАО "Нижнекамскнефтехим", ОАО "Казаньоргсинтез", ЗАО "Кварт", ООО "Ледел", ООО "ФузоКамаз-Тракс Рус", ООО "Татнефтедор", ЗАО НИЦ "Инкомсистем", ОАО "Химический завод им. Карпова".
Согласно докладу "Измерение условий ведения бизнеса в российских регионах", подготовленному Российской экономической школой и международной компанией Ernst&Young в 2011 году, Татарстан признан самым благоприятным регионом для ведения бизнеса в России. Согласно исследованиям агентства RusEnergy, представители малых и средних компаний российского нефтегазового комплекса в 2011 году назвали Республику Татарстан наиболее привлекательным регионом для ведения нефтегазового бизнеса. По объему инвестиций в основной капитал Татарстан стабильно занимает лидирующее место среди регионов Приволжского федерального округа.
В целом Республика Татарстан обладает мощным производственным потенциалом для производства и внедрения продукции в сфере нанотехнологий.