纳米微球是纳米和微米级的球形颗粒，大部分都是无孔圆形的，其化学组分可以根据需求进行调节。微球可由聚合物或共聚物得到，也可以由无机结构、金属、半导体、超顺磁组分、生物可降解材料等物质共同组成，应用于不同的领域。例如，含有超顺磁性金属氧化物的微球常用于分离纯化，可适用于流式细胞、活细胞分选、化学发光、分子诊断等。又如可将它们作为载体，膨胀后将其它分子，比如有机染料或荧光染料，镶嵌在微球内部。荧光或彩色乳胶微球在悬浮液多重检测分析系统中是很有用的，例如Luminex技术。在该应用中，多种具有不同的光谱特征的染料被染到微球内部，做成一系列不同颜色的微球。此外，改变微球内染料分子的数量，或将两个或更多的染料染进同一微球中，能够做出不同染料组分的一系列浓度梯度，实现多种检测。目前非常热门的量子点，也可以整合到一个大的乳胶微球当中，制备具有高荧光强度的微球，制成荧光检测试剂。还有胶体金微球，它属于无机微球，同样广泛应用于各种生物应用之中。金颗粒在免疫组织化学、基于硝酸纤维素膜的定量/性试纸条等领域，都有非常广泛的应用。聚合物微球可由很多不同的单体、或者共聚物聚合而成。常见的单体有苯乙烯（产物就是我们称为“乳胶”的微球）、二乙烯基苯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、乙烯基甲苯等等。聚合物微球的表面都具有或多或少的疏水性特征。在其上增加电荷或进行亲水性修饰，可得到不同表面的产品。一些结构修饰成亲水表面，可以降低非特异性吸附，具有更好的生物相容性。由亲水性单体聚合而成的微球，表面不需要再进行修饰，其生物相容性更好。总之，在各种生物应用中使用的微球包括亲和捕获抗体结合到微球表面，或通过被动吸附，或通过共价偶联，实现结合。