Grazie alle loro dimensioni presentano peculiari caratteristiche fisiche quali superparamagnetismo, alta coercività, bassa temperatura di Curie e alta suscettività magnetica. Obbedendo alla legge di Coulomb possono essere manipolate dal gradiente di un campo magnetico esterno. Tale opportunità di “controllo remoto”, coniugata alla penetrabilità del corpo umano ai campi magnetici e alla possibilità di trasferire energia dal campo magnetico alle MNPs, viene sfruttata in diverse applicazioni.