La production de nanocellulose a suscité une attention accrue au cours des dernières décennies et constitue désormais la deuxième priorité de la bioéconomie européenne. Le nombre d’articles publiés sur la nanocellulose a été multiplié par six au cours des cinq dernières années et les études sur la cellulose nanofibrillée (CNF) représentent près de 65% de cette littérature. Les études des dernières années se sont concentrées sur la production de CNF à l’échelle industrielle, car elle est entravée par une consommation et un coût énergétiques élevés. Le prétraitement chimique des fibres de cellulose est essentiel pour améliorer la nanofibrillation et réduire la consommation d’énergie. De plus, les CNF fonctionnalisés et la cellulose bactérienne (BC) dotées de propriétés supplémentaires devraient être utilisées pour des applications à forte valeur ajoutée. Ce matériau à l’échelle nanométrique est biosourcé, biodégradable et biocompatible avec des propriétés barrières et mécaniques très prometteuses, bien que son hydrophilie élevée soit un facteur limitant pour certaines applications. La modification CNF et BC est également une étape clé pour améliorer sa compatibilité avec différentes matrices macromoléculaires dans l’élaboration de matériaux composites. Cette revue vise à fournir un guide sur les possibilités de prétraitement chimique du CNF, à optimiser sa production et à rendre compte de manière exhaustive des techniques de modification chimique du CNF et de la BC disponibles capables de produire des matériaux à forte valeur ajoutée.