Mikro- i nano-cząstki to grupa najnowszych nośników leków, które na ogół stosowane są w zdyspergowanych postaciach dawkowania (układy zawiesinowe). Mikrosfery charakteryzują się budową matrycową i kulistymi cząstkami o średnicach w zakresie mikrometrów (zwykle od 10 μm do 30 μm). Z kolei nanocząstki charakteryzują się wielkością cząstek poniżej 1 μm. Wyróżniamy jeszcze systemy zbiornikowe – mikro- i nano-kapsułki Testy uwalniania in vitro z tych nośników na ogół są bardzo trudne ze względu na brak standardowych metod, długotrwałe uwalnianie API zależne od hydratacji i degradacji/erozji polimeru czy od utrudnionej dyfuzji leku z matrycy, problemy z filtracją wynikające z wielkości i morfologii cząstek, itp..Liposomy są pierwszym przykładem zastosowania nanotechnologii farmaceutycznej w praktyce klinicznej. Te pęcherzyki, zbudowane z podwójnej warstwy fosfolipidów otaczającej mikrokropelkę wody, mają wielkość najczęściej w granicach 50-1000 nm (0,05 – 1 μm). Natomiast emulsje submikronowe to specjalny rodzaj emulsji o wielkości kropli olejowych poniżej 1 μm – w takiej postaci zostały wprowadzone do lecznictwa preparaty z lipofilowymi substancjami leczniczymi. Z kolei w przypadku mikroemulsji średnica cząstek fazy rozproszonej wynosi do 100 nm (0,1 μm). Uwalnianie API z tych nośników metodą przepływową z odpowiednim wkładem dializacyjnym pozwala na monitorowanie krytycznych cech jakościowych długo działających preparatów pozajelitowych na potrzeby rozwoju formulacji i optymalizacji procesu wytwarzania.