氧化鎢量子效應是指當氧化鎢粒子尺寸下降到某一數值時，費米能級附近的電子能級由准連續變為離散能級或者能隙變寬的現象。當能級的變化程度大於熱能、光能、電磁能的變化時，導致了氧化鎢微粒磁、光、聲、熱、電及超導特性與常規材料有顯著的不同。

表面效應是指氧化鎢微粒處在 1-100 nm 的小尺寸區域時，隨著氧化鎢微粒直徑的變小，引起納米粒子表面原子數迅速增加。氧化鎢材料的比表面積、表面能及表面結合能將會顯著增加，從而顯示出氧化鎢材料不一樣的性質。隨著氧化鎢材料粒徑的減小，其表面原子數迅速增加，由於新出現的表面原子周圍缺少相鄰的原子，形成許多懸空鍵。

缺陷氧化鎢納米材料因其獨特的結構性質與優良性能，在鎢製品產業受到了廣泛關注。利用傳統的溶劑熱方法可以製備出具有缺陷氧化鎢納米材料。缺陷氧化鎢納米材料的合成方法如下：

不同於化學計量型的氧化鎢的顏色，缺陷氧化鎢納米材料呈淺綠色或者藍色，並在400-700 nm 之間有一個額外的寬頻吸收。這個增加的吸收峰是由於氧空位的存在導致導帶增加了一個新的能帶。