納米微粒最令人擔憂的地方就是它會釋放出自由基，這會增加氧化壓力，從而損傷體內的蛋白、酯類和DNA。鈦產生的氫氧自由基可能會對DNA和細胞產生損傷，鋅產生氫氧自由基可能會損害皮膚中的DNA和細胞結構。另外，當你抹了防曬霜洗臉或是游泳，又或者是使用帶防曬系數的唇膏，就存在著很大的可能將其中含有的納米級的防曬劑直接通過吃下去，這樣人體是可以直接吸收的。有研究表明腸子能夠吸收粒子的直徑在150-500nm（略高于納米水平，相當于微米粒子，這種尺寸的粒子防曬劑中也有使用），隨后這些粒子還可以到達肝臟和脾臟。關于納米粒子是否能通過皮膚直接進入血液還存在爭議。通過在動物和人手上的實驗表明，納米氧化鋅有1.5-2.3%的吸收。但也有人認為人手上的皮膚遠比嘴唇、眼瞼、大腿內側、腋下等地方要厚實的多，而且如果皮膚破損處的吸收狀況也會不同，很快下結論這種粒子幾乎零吸收是過于草率的，缺乏更多的實驗證據