Les nanoparticules ont une propension à s'unir pour donner naissance à des agrégats (liaisons chimiques “fortes”) ou à des agglomérats (liaisons physiques “faibles”), pouvant atteindre des dimensions de plusieurs microns. La dimension des agglomérats peut conditionner leur mode de dépôt dans l'appareil respiratoire. Ces agglomérats, bien que de dimensions plus grandes, conservent cependant, en raison de leur caractère nanostructuré, une surface spécifique élevée. Une fois déposés dans les voies respiratoires, leur plus ou moins grande stabilité (tendance à la désagglomération) joue certainement un rôle dans leur toxicité. Il s'agit là d'un point qui reste à éclaircir.