Las nanopartículas de polímero (NPs) representan uno de los enfoques no invasivos más innovadores para aplicaciones de entrega de fármacos. El objetivo principal de las NPs es transportar la molécula terapéutica, ya sean fármacos, proteínas o ácidos nucleicos, directamente al órgano o tejido objetivo. Se utilizan muchos polímeros para la síntesis de NPs y entre los materiales más empleados actualmente se pueden citar varios polímeros sintéticos biocompatibles, a saber, el ácido poliláctico (PLA), el ácido poliláctico-co-glicólico (PLGA) y el polietilenglicol (PEG). Estas moléculas están compuestas de monómeros simples que están presentes de forma natural en el cuerpo y, por lo tanto, se excretan fácilmente sin ser tóxicas. La presente revisión aborda los diferentes enfoques que se adoptan más comúnmente para sintetizar NPs biocompatibles hasta la fecha, así como las estrategias experimentales diseñadas para cargarlas con agentes terapéuticos. De hecho, los fármacos pueden ser internalizados en las NPs o dispersados físicamente en ellas. En este artículo se discutirán los diversos tipos de NPs de polímero biodegradables con énfasis en sus aplicaciones en la entrega de fármacos. Se prestará especial atención al tratamiento del cáncer, donde se utiliza tanto la orientación activa como la pasiva para mejorar la eficacia y reducir la toxicidad sistémica, y a las enfermedades que afectan al sistema nervioso central, en la medida en que las NPs pueden ser modificadas para dirigirse a células específicas o cruzar barreras de membrana.