微球载体材料一般要求性质稳定，无毒无刺激性，能与药物配伍，具有符合要求的黏度、渗透性、亲水性、溶解性等。微球载体材料的来源多种多样，并因其性质不同显示出不同的释药性能。

一般可根据来源、溶解性能及降解性能进行分类。按照来源可分为：①天然高分子载体材料。这类材料一般无毒、无抗原性，应用较多，如白蛋白、明胶、淀粉等。②合成高分子载体材料。如聚酰胺、聚乳酸、乳酸-羟基乙酸共聚物、和聚丙烯等。

按照溶解性能可分为：①水溶性载体材料。如白蛋白、明胶等。②水不溶性载体材料。如淀粉、乙基纤维素、聚丙烯等。

按照降解性能可分为：①生物可降解的载体材料。天然高分子材料多是可生物降解的，部分合成高分子材料如聚乳酸、乳酸-羟基乙酸共聚物、聚酸酐和聚烷基氰基丙烯酸酯等也是可生物降解的。②生物不降解的载体材料。部分合成高分子材料如聚丙烯、乙基纤维素、聚苯乙烯等属于这一类。

微球中药物的释放可通过若干途径，包括表面蚀解、酶降解、整体崩解、微球水合（溶胀）、药物扩散和解吸等。主要有三种理论解释药物从微球中的释放。

平面模式理论。假设微球中的药物是均匀分散或部分溶解于载体材料中形成骨架型，而不是集中于核心形成贮库型，在载体材料不溶蚀时，药物的释放符合希古契方程：

当时，可简化为：

式中为时间内药物的释放量；D为扩散系数；为微球表面积；为药物在骨架中的初始浓度；为药物饱和溶解度。

球形模型理论。假设且达到稳态，具有均匀性和非均匀性的溶蚀型微球的释药公式为：

式中，D为扩散系数，为药物在骨架中的初始浓度，为药物饱和溶解度；为微球半径；为残留微球半径。

双相模式理论。部分微球中药物的释放可用希古契方程及一些改进公式来描述，但仍有些微球无法用此类公式来描述药物的释放行为。例如蛋白微球中药物的释放可能具有双相特征，即初始阶段药物从微球表面释放出来，释放速度较快，而后药物从微球骨架释放出来，释放速度较慢。两相释药均符合一级方程或零级方程。