L'étude de la transformation des nanoparticules manufacturées, dans des conditions environnementales naturelles (hors laboratoire), est difficile à mettre en œuvre du fait de la présence des nanoparticules naturelles de structure et d'ordres de grandeurs semblables. Les techniques utilisées pour caractériser les nanomatériaux (AFM, DLS, MEB,…) ne sont applicables qu’en phase aqueuse [P.S. Tourinho et al., Environmental Toxicology and Chemistry 31 (2012) 1679-1692]. Dans la littérature, la plupart des données ont ainsi été obtenues majoritairement à partir de milieux aqueux simplifiés où les paramètres physico-chimiques environnementaux ont été modifiés.

La migration de particules vers la ressource en eau, en particulier souterraine, semble extrêmement limitée. Si leur surface est réactive pour les contaminants connus, elle l'est aussi pour les matériaux du sol et du sous-sol (argiles, quartz, calcaire, matières organiques...). Les nanoparticules semblent vite bloquées dans leur transfert et restent dans le sol sans atteindre la nappe phréatique.