Kể từ năm 2011, hơn 200 tổ chức học thuật trên toàn thế giới đã sử dụng robot, bao gồm Đại học Hertfordshire và Nhóm RoboCup Bold Hearts của họ, Viện Công nghệ Thông tin Ấn Độ, Allahabad, Đại học Tokyo, Viện Công nghệ Ấn Độ Kanpur,[10] Đại học Dầu khí và Khoáng sản King Fahd của Ả Rập Xê Út, Đại học South Wales và Đại học Bang Montana.[11][12] Năm 2012, robot Nao được tài trợ ở một trường học ở Anh để dạy trẻ tự kỷ; một số trẻ em nhận thấy những con robot biểu cảm, giống trẻ con hơn là con người.[13][14] Trong bối cảnh rộng hơn, robot Nao đã được nhiều trường học ở Anh sử dụng để giới thiệu cho trẻ em về robot và ngành công nghiệp robot.[15]

Đến cuối năm 2014, hơn 5.000 robot Nao đã được sử dụng tại các cơ sở giáo dục và nghiên cứu ở 70 quốc gia.[4] Năm 2015, Tập đoàn tài chính Mitsubishi UFJ đã bắt đầu thử nghiệm robot Nao để sử dụng trong dịch vụ chăm sóc khách hàng tại các chi nhánh ngân hàng Nhật Bản của mình.[16] Vào tháng 7 năm 2015, robot Nao đã chứng minh khả năng tự nhận thức cơ bản trong một thí nghiệm triết học tại Học viện Bách khoa Rensselaer ở New York, trong đó ba robot đã được thiết lập, hai trong số đó tắt tiếng; sau đó họ được cho biết rằng hai con trong số họ đã được cho một "viên thuốc câm", và yêu cầu tìm hiểu xem ai trong số họ không nhận thuốc đó. Sau khi trả lời ban đầu mà mình không biết, robot không tắt tiếng đã có thể nhận ra rằng mình ta đã không được đưa cho viên thuốc chống câm sau khi nghe thấy âm thanh của giọng nói của chính mình.[17] Vào tháng 9 năm 2015, Viện Nghiên cứu Y tế và Sức khỏe của Pháp đã sử dụng robot Nao để thử nghiệm một hệ thống "ký ức tự truyện" (autobiographical memory) bằng robot được thiết kế để giúp đào tạo phi hành đoàn Trạm vũ trụ quốc tế và hỗ trợ bệnh nhân cao tuổi.[18]

Nao có tiện ích như một robot nghiên cứu cho các trường học, cao đẳng và đại học để dạy lập trình và thực hiện nghiên cứu về tương tác giữa người và robot.[19]

Vào tháng 8 năm 2018, RobotLAB đã phát hành một nền tảng học tập trực tuyến dành cho các trường học nhằm nâng cao việc sử dụng NAO cho STEM, Coding và Engineering.[20]