表面改性微球的结构示意如图所示。按其合成方式，制备方法有两类:一是先得到PS微球或相应聚合物前体，再进行化学改性，常见有接枝、嵌段、交联及表面功能化(氯甲基化、磺化、磺酞化等);另一种是将St与本身具有官能团的单体共聚，形成具有功能基的聚合物微球。这些共聚单体分子的引入又影响聚合物的粒径、分子量、溶解性等性质及其微球的形态与特性。EI-Aasser的研究还认为某些具有亲水基团的物质能与St共聚，形成的物质起共稳定剂的作用，共聚单体分子的引入，既在聚合物粒子上引入了功能团，为其进一步改性提供了条件;又可通过不同技术的运用，得到如核壳结构、中空结构、多孔结构磁体特性等不同特性的微球。这又扩大PS微球产品的应用范围。
单体共聚法制备磁性微球简单易行，但是采用该方法得到的功能基只有小部分位于微球表面，而绝大部分被包埋在微球内部。采用磺化、硝化、氯甲基化及辐射等后处理方法可以有效提高表面功能基浓度，但是处理过程中的高温及强酸性环境等对氧化铁的分解作用限制了其应用。在生物医学领域常用的功能基如下表所示。
生物医学领域常用的功能基：
表面功能基 化学式
梭基 -COON
羟基 -OH
氯甲基 -CH3Cl
醛基 -CHO
胺基 -NH2
联氨基 -NHNH2
酞胺基 -CONH2
环氧基 -CH(O)CH-
其中，最常用的表面基团是梭基和胺基，这主要是因为相对于其他基团，梭基和胺基具有以下优点：
(1) 经过长时间储存，这两种功能基仍然非常稳定；
(2) 目前己对配体和这两种基团偶联的化学方法进行了广泛的研究，对于每种基团均有多种偶联方法可供选择；
(3) 蛋白质分子含有端梭基和胺基，因此能确保蛋白质能够偶联到带有梭基和胺基微球的表面上；
(4) 偶联过程中的试剂易于制备和使用。