Častice zahŕňajú pevné stavy (granule, prášky), kvapalné stavy (kvapôčky), plynné stavy (bubliny) a ďalej sa rozširujú na aerosóly, biologické častice a ich systémy. Charakterizácia sa vzťahuje na analýzu, testovanie alebo identifikáciu fyzikálno-chemických vlastností látky pomocou fyzikálnych alebo chemických metód, ktoré objasňujú jej fyzikálno-chemické vlastnosti. Charakterizačné metódy tiež rýchlo napredujú s technológiou, vrátane rôznych mikroskopov, (ultrafialovej, viditeľnej, infračervenej) spektroskopie, elektrónovej spektroskopie, hmotnostnej spektrometrie atď. Štandardy pre hierarchiu charakterizácie častíc sú definované podľa vlastností častíc, konkrétne rozdelené do 4 kategórií a 37 podkategórií.
Prvá kategória zahŕňa najkritickejšie vlastnosti častíc – geometrické vlastnosti vrátane veľkosti častíc a distribúcie veľkosti častíc, špecifického povrchu, merania veľkosti pórov a merania tvaru.
Druhá kategória zahŕňa fyzikálne vlastnosti vrátane merania hustoty; vlastnosti súvisiace s náplňou častíc a prietokovými charakteristikami: meranie sypného uhla, meranie tekutosti, meranie uhla vnútorného trenia a meranie uhla trenia steny; meranie adhéznej sily súvisiacej s kontaktnými povrchmi, meranie adsorpcie, meranie hygroskopickosti, meranie zmáčavosti; tribologické{0}}meranie odolnosti proti oderu a meranie drsnosti povrchu; iné mechanické vlastnosti: meranie tvrdosti, meranie pevnosti v tlaku, reologické vlastnosti; elektrické vlastnosti častíc: meranie odporu, meranie nabíjateľnosti a meranie dielektrickej konštanty; magnetické vlastnosti častíc: meranie magnetickej susceptibility, meranie magnetickej permeability; optické javy častíc: meranie priehľadnosti, meranie indexu lomu a meranie absorpcie; termodynamické vlastnosti častíc: meranie tepelnej vodivosti.
Tretia kategória zahŕňa chemické vlastnosti častíc vrátane merania odolnosti proti korózii, merania biologických charakteristík, merania reaktivity, merania katalytického výkonu, merania toxicity, merania výbušnosti, merania rozpustnosti a merania chemického zloženia a distribúcie.
Štvrtá kategória zahŕňa meranie kryštálovej štruktúry a počítanie častíc.
V súčasnom procese vývoja liekov predstavuje štúdium fyzikálno-chemických vlastností aktívnej farmaceutickej zložky (API) základný krok vo vývoji formulácie. Tieto vlastnosti nielen priamo ovplyvňujú dizajn liekového produktu, ale sú tiež rozhodujúce pre uskutočniteľnosť výrobného procesu a konečnú stabilitu kvality konečného produktu. Tradičné metódy často vyžadujú spotrebu značných množstiev hodnotných API na opakované pokusy, čo predstavuje osobitné obmedzenie, najmä v počiatočných štádiách výskumu a vývoja. V posledných rokoch s pokrokom v analytických technológiách a rozšíreným prijatím filozofie „Quality by Design“ (QbD) sa farmaceutický priemysel progresívne posúva smerom k predpovedaniu a optimalizácii výkonnosti formulácií prostredníctvom systematickej charakterizácie častíc a práškov.
Charakteristiky, ako je veľkosť častíc a ich distribúcia, tvar častíc a polymorfná forma API, tvoria kritický systém parametrov ovplyvňujúci vývoj farmaceutických formulácií. Tieto mikroskopické vlastnosti môžu ovplyvniť konečný produkt prostredníctvom viacerých mechanizmov: od spracovateľských vlastností suroviny, ako je tekutosť a kompaktibilita, až po kritické kvalitatívne atribúty formulácie, ako je rýchlosť rozpúšťania a biologická dostupnosť. Preto má vytvorenie komplexného systému charakterizácie častíc strategický význam pre zvýšenie účinnosti vývoja liekov a zabezpečenie kvality produktu.