Mesoporous nanoparticles (MPNs) memegang peran utama dalam penghantaran obat, terutama berkat adanya pori-pori berukuran meso (2–50 nm) yang memungkinkan dispersinya bahan obat yang aktif. Komponen aktif dari obat dapat terdispersi melalui beberapa mekanisme seperti difusi, adsorpsi, dan enkapsulasi. Proses difusi terjadi saat molekul obat berpindah ke dalam pori-pori meso yang luas dengan menggunakan tekanan kapiler yang tinggi. Di samping itu, molekul obat bersifat mampu menempel pada permukaan pori dengan menggunakan interaksi elektrostatik atau ikatan hidrogen. Hal ini terjadi terutama ketika permukaan MPN telah dimodifikasi dengan gugus fungsional khusus agar lebih cocok dengan molekul obat. Proses enkapsulasi memungkinkan obat terperangkap di dalam pori-pori melalui infiltrasi larutan atau metode sol-gel, di mana larutan obat diresapi ke dalam nanopartikel, kemudian pelarut diuapkan untuk meninggalkan bahan aktif di dalam pori. Dengan kerangka ini, bahan aktif tidak hanya terdispersi dengan baik tetapi juga terlindungi dari kerusakan, dan pelepasannya dapat dikontrol sesuai dengan kebutuhan pengobatan atau kebutuhan terapi.