Os laboratórios do IQ, IF, FCF e POLI (capital) contam com infraestrutura adequada para o desenvolvimento, produção e caracterização físico-química e bioquímica de nanomateriais, nanofluidos e nanocompósitos, nanocápsulas, catalisadores e materiais lamelares, bem como o estudo dos mecanismos de interação, incorporação e citotoxidade de nanomateriais in vitro e in vivo, desenvolvimento de filtros solares e formulações para liberação controlada de ativos, enquanto os laboratórios do Instituto de Física (São Carlos) tem se dedicado ao estudo de processos de interação de radiação (luz) com matéria, em particular tecidos biológicos e suas aplicações no diagnóstico e tratamento de câncer, e processamento em ambiente limpo (sala limpa classe 1000) equipado com processos para nanofabricação; enquanto os laboratórios do Instituto de Física capital contam com equipamentos de caracterização de maior porte de propriedades estruturais, magnéticas e ópticas, além de grupos teóricos com know-how para simulação de sistemas complexos. 

Os laboratórios do CEPOF na USP São Carlos possuem infraestrutura para desenvolvimento de pesquisa e ensaios nas áreas de: i) Tratamento de tumores (Porfissomas, grafeno e nanotubos de carbono); ii) – Descontaminação de Feridas (Pontos Quânticos de carbono) iii) – Tratamento de pneumonia (nanopartículas de porfirina), iv) Melhora do tratamento de câncer de pele (nanoformulação com ALA) e v) Nanofabricação a partir de técnicas de litografia óptica, eletrônica e por feixe de íons. Nesse contexto, algumas linhas de pesquisa do CEPOF envolvem o tratamento de tumores usando a fototermia, a partir de nanopartículas de carbono (nanotubos e grafeno). Essas nanopartículas estão sendo analisadas desde seu uso em estudos in vitro, garantindo os parâmetros de morte celular e dose segura de não toxicidade, até testes pré-clínicos com uso de camundongos para monitoramento da temperatura e da resposta obtida pós-tratamento, visando a eliminação completa do tumor, sem recidivas.

Os laboratórios da FCFRP contam com citometro de fluxo, microscópio  confocal medidor de tamanho de partícula, sistema de rastreamento de nanopartículas (NTA) (Nanosight); Analisador  de Partículas Submicrométrica (Beckman Coulter N5 Submicron Particle Size Analyse); equipamentos para a caracterização do comportamento térmico de nanoestruturas, equipamentos para avaliação da morfologia de partículas e propriedade de superfície (Microscópio de Força atômica fluídico (FlexAFM) (Nanosurf)), Equipamentos para avaliação do perfil de liberação de fármacos encapsulados assim como avaliação da eficiência de encapsulamento; Analisador espectrofotométrico no UV-Vis para leitura de cubetas  (T70+);, cromatógrafo líquido de ultra eficiência (UPLC) com detector de massas (fontes ESI e APCI) e PDA (Waters), homogeneizador de alta pressão (escalonamento de nanopartículas), liofilizador, equipamentos para realização de testes de moléculas e nanopartículas em cultura de células, testes de liberação in vitro de fármacos encapsulados em nanopartículas, testes in vivo de eficácia e toxicidade de nanoprodutos.

O CNAI conta com infraestrutura multi-usuária disponível na FFCLRP, principalmente baseadas no Depto de Química e Física, onde são oferecidos serviços tais como difração de raios-X com ou sem temperatura, microscopia de varredura eletrônica, força atômica com dispositivo para medidas de condutividade eletrônica, ressonância magnética nuclear, espectrometria de massa, HPLC, CG, espectrometria de absorção atômica, fluorímetros, análises térmicas, microcalorimetria, espectroscopia vibracional, eletrônicas e operados por técnicos do Departamento altamente especializados. Além disso, conta com equipamentos para moagem mecânica, ensaio mecânico, infraestrutura para protótipos de baterias de íons de Li e outros dispositivos eletroquímicos (cicladores de baterias, potenciostatos, FRA, células para testes em temperatura), vários reatores térmicos para deposição de vapor químico, arc-reactor (3000 ºC) e pirólise, medidor de área superficial, cubas de Langmuir, determinação de potencial zeta, tamanho de distribuição de partículas, sistemas avançados de ultra-som, reatores de produção de nanotubos de carbono (MWCNT, SWCNT, Cup-stacked, coiled) e grafeno químico e eletroquímico, bem como um laboratório de soluções tecnológicas baseadas em ultrassom (referência no Brasil) e impressão 3D destinada ao setor de saúde e possibilidade de desenvolvimento de metodologia baseada em ultrassom para diagnóstico de baterias ions de Li  (tempo de vida, risco de explosão, superaquecimento) e avaliação de eletrodos in-situ baseados em nanomateriais, além da aplicação no setor de saúde.