Le caratteristiche chimico-fisiche delle fibre minerali rivestono un ruolo cruciale nel determinarne le proprietà biologiche e gli effetti tossicologici.Gli aspetti dimensionali sono quelli che rivestono maggiore importanza poiché sono in grado di condizionare la capacità delle fibre di raggiungere e depositarsi in porzioni differenti dell'albero respiratorio, fino alle parti più distali, secondo i concetti di "respirabilità" e "inalabilità" : le fibre respirabili sono definite come particelle fibrose di diametro ≤ 3 µm in grado di essere trasportate all'interno dell'apparato respiratorio, tramite la respirazione, fino alle porzioni distali: gli alveoli. Una fibra di diametro superiore viene invece definita inalabile quando non è in grado di giungere fino agli alveoli, poiché, a causa delle sue caratteristiche dimensionali, viene arrestata prima.Per poter giungere fino alle porzioni distali dell'albero respiratorio le particelle devono superare diversi "ostacoli": se penetrano attraverso la cavità nasale possono essere bloccate dalle vibrisse, dai turbinati nasali, dai restringimenti anatomici di faringe e laringe. Le particelle più ingombranti e pesanti impattano e sedimentano a questo livello, mentre quelle più leggere e fini proseguono lungo le vie aeree inferiori. L'alto numero di biforcazioni, presenti a partire dalla trachea, impone all'aria inspirata numerosi cambi di direzione e di velocità, creando così le condizioni che favoriscono la formazione di vortici e moti turbolenti: le particelle seguono passivamente, a questo punto, il moto dell'aria che le veicola.A causa delle loro dimensioni, le fibre presentano notevoli difficoltà nella progressione attraverso le vie aeree: vengono facilmente bloccate dalle ciglia vibratili delle alte vie respiratorie e, di conseguenza, eliminate con la deglutizione o l'espettorazione.La struttura fisica e la composizione chimica delle fibre sono state correlate alla tossicità che queste possono manifestare: al variare della struttura chimico-fisica, infatti, può modificarsi la reattività nei confronti delle strutture biologiche, la maggiore o minore durabilità, la biodegradabilità e la biopersistenza delle fibre.