Una alternativa adecuada para satisfacer la demanda de compuestos nutritivos como las vitaminas, es la preparación de cápsulas a partir de emulsiones. El objetivo de este trabajo fue la preparación de emulsiones de vitaminas D y E basados en un diseño experimental simplex centroide aumentado y utilizando tres materiales de pared: goma arábiga (GA), maltodextrina (MD) y almidón modificado (MS) cuya concentración total en la emulsión fue 20%. Asimismo, se efectuó un análisis de colocalización para conocer la distribución de los compuestos en la micela. Se obtuvo la formulación más estable en términos de tres variables de respuesta: Tamaño de partícula (PS), potencial zeta (ZP) e índice de estabilidad del Turbiscan (TSI). Los datos fueron analizados a través de un ANOVA. Los resultados mostraron que los materiales pared tienen una influencia positiva en el PS y TSI y antagónica para ZP. El PS incrementó con el aumento de la concentración de GA, mientras que el ZP y el TSI fueron afectados por la carga de los tres materiales de pared. La composición de la emulsión óptima fue 3.28% de GA, 13.33% de MD and 3.37% de MS. Los valores predichos y experimentales de las variables de respuesta fueron muy similares entre sí. Los análisis de colocalización mostraron que la vitamina D, una vez emulsionada, se distribuyó en el centro de la micela y una mínima parte en su superficie.