Le composant principal des microcapsules – la substance à encapsuler – peut être dans n’importe quel état agrégé – liquide, solide, gazeux. Les méthodes existantes offrent la possibilité de microencapsuler des substances lyophiles et lyophobes. Le contenu des microcapsules peut inclure une charge inerte, qui est le milieu dans lequel la substance a été dispersée au cours du processus de microencapsulation, ou qui est nécessaire au fonctionnement ultérieur de la substance active. La teneur en substance encapsulée dans les microcapsules est généralement de 50 à 95 % du poids des capsules. Cette valeur peut varier en fonction de la technologie et des conditions de production, du rapport requis entre le matériau de l’enveloppe et la substance encapsulée, ainsi que d’autres paramètres du processus : température, degré de dispersion, viscosité du milieu, présence de tensioactifs, etc. Le terme « microcapsules » ou « nanocapsules » peut désigner de nombreuses structures différentes. On peut utiliser des molécules dans lesquelles le principe actif est piégé, ainsi que des complexes de molécules complexes à partir desquels des nanocapsules ou des nanosphères sont formées. On parle de nanoencapsulation lorsque la taille des molécules est inférieure à quelques micromètres. Lorsque la taille des molécules est inférieure à un millimètre, on parle de microencapsulation. Différentes classes de substances peuvent être utilisées comme matériau d’enveloppe ou matrice d’encapsulation : Cires et lipides : cire d’abeille, cires de candelilla et de carnuba, émulsions de cire, distéarate de glycérol, graisses naturelles et modifiées. Protéines : gélatine, protéines de blé, protéines de soja, zéine, gluten, etc. On utilise à la fois les protéines elles-mêmes et leurs modifications. Glucides : amidons, maltodextrines, chitosane, saccharose, glucose, éthylcellulose, acétate de cellulose, alginates, etc.

Polymères dégradables: polypropylène, acétate de polyvinyle, polystyrène, polybutadiène, etc. Le choix du matériau des coquilles ou de la matrice d’encapsulation dépend du but, des propriétés et de la méthode de libération de l’agent d’encapsulation, ainsi que de la méthode de microencapsulation choisie. Le contenu des microcapsules peut être libéré par destruction mécanique des coquilles sous pression, par frottement, action ultrasonore, fusion, par rupture de l’intérieur par des vapeurs ou des substances gazeuses libérées dans des conditions extérieures changeantes, par interaction de la substance de la coquille avec le milieu lorsqu’elle y est dissoute, ainsi que par diffusion du contenu lorsque les parois de la capsule gonflent dans le liquide environnant. Les méthodes existantes de microencapsulation peuvent être divisées en trois groupes principaux: Les méthodes physiques de microencapsulation sont basées sur des méthodes de formation de coquilles par des techniques mécaniques. Ce groupe de méthodes comprend le revêtement en lit fluidisé, l’extrusion à l’aide de centrifugeuses ou à travers des dispositifs de formage tube dans tube, la condensation de vapeur (pulvérisation sous vide). Les méthodes chimiques sont basées sur des transformations chimiques conduisant à un matériau filmogène, à savoir la formation d’une nouvelle phase par réticulation de polymères, la polycondensation et la polymérisation. Les substances de haut poids moléculaire (oligomères ou polymères) et les substances de bas poids moléculaire peuvent être soumises à des transformations chimiques. Les méthodes physico-chimiques comprennent la coacervation, la précipitation du polymère filmogène à partir d’un milieu aqueux en ajoutant un composant qui réduit sa solubilité, la formation d’une nouvelle phase par changement de température, l’évaporation d’un solvant volatil, la solidification des masses fondues en milieu liquide, la substitution par extraction, le séchage par atomisation et l’adsorption physique. Lors du choix d’une méthode de microencapsulation, plusieurs facteurs majeurs doivent être pris en compte.