I campioni esaminati nel laboratorio possono essere suddivisi in due grosse categorie:

Campioni biologici provenienti da paziente come biopsie tissutali, liquido seminale, sangue, feci, sudore, ecc. nei quali vengono cercate le nanoparticelle.
Dalle biopsie vengono ricavate sezioni istologiche mediante taglio al microtomo o al criostato. A questo scopo vengono applicate procedure molto simili a quelle utilizzate nei laboratori di anatomia patologica (fissazione, processamento, taglio, ecc.). Le uniche modifiche rispetto ai protocolli standard rispondono all’esigenza di non-inquinamento del campione e di non-interferenza con la microanalisi. 
I campioni liquidi vengono invece deposti e/o strisciati su supporti adeguati ed esaminati tal quali al microscopio.

Campioni ambientali di riferimento, come polveri, prodotti alimentari, biomateriali, farmaci, ecc. che costituiscano una potenziale origine delle nanoparticelle trovate nei pazienti. Solitamente questi non richiedono alcun tipo di preparazione e possono essere esaminati tal quali.

Tutti i campioni, sia biologici sia ambientali, dopo eventuale preparazione vengono montati su supporti composti da materiale che non interferisca con la visione al microscopio e con la microanalisi.

In tutte le fasi che precedono l’analisi, dalla raccolta e trasporto fino alla preparazione, è necessario evitare che il campione venga inquinato da polveri ambientali eliminando ogni possibile fonte di contaminazione. Grande importanza viene data alla pulizia dell’ambiente di laboratorio, dei contenitori di stoccaggio e trasporto, delle strumentazioni e dei reagenti utilizzati. 
Inoltre, ogni passaggio delle procedure di preparazione viene verificato in modo da garantire la attendibilità dell’analisi finale.