Mientras que los vesículos extracelulares (EVs) son ampliamente estudiados por diversas aplicaciones prácticas en biomedicina, todavía hay poca información sobre sus propiedades biomecánicas debido a su tamaño a nanoescala. Identificamos vesículos aislados de plasma sanguíneo que llevaban biomarcadores asociados con exosomas y exomeras y aplicamos la microscopía de fuerza atómica (AFM) para estudiarlos a nivel de partículas individuales en aire y en líquido. Las mediciones en aire de los exosomas revelaron una cavidad interna mecánicamente indentada en la que se encontraban sitios altamente adhesivos. En contraste, los sitios altamente adhesivos de las exomeras estaban ubicados en la periferia y el diámetro observado de las partículas era de aproximadamente 35 nm. En líquido, se observó la deformación reversible de la cavidad interna de los exosomas y se identificó una bicapa lipídica ligeramente deformada. En contraste, las exomeras no estaban deformadas y su diámetro observado era de aproximadamente 16 nm. La diferencia en los diámetros podría estar asociada con una mayor adsorción de la película de agua en aire. Los parámetros que revelamos se correlacionaron con la estructura y función bien conocidas de los exosomas y se observaron en las exomeras por primera vez. Nuestros datos proporcionan una nueva perspectiva sobre las propiedades biomecánicas de las nanopartículas y posicionaron la AFM como una fuente exclusiva de información in situ sobre sus características biofísicas.