理论上来讲，纳米微粒是由数目极少的原子或分子组成的原子群或分子群，微粒具有壳层结构，其一大特点是表面层占很大比重，因此纳米材料实际是晶粒中原子的长程有序排列和无序界面成分的组合，这使纳米材料具有大量的界面，且晶界原子达15%-50%。特殊结构使纳米材料拥有了奇异的力学、电学、磁学、热学、光学、化学活性等性能。由此可见，在制备过程中，纳米材料形貌和尺寸的控制合成十分重要。

常用的纳米材料合成与制备方法主要有两种，即物理制备法与化学制备法。

物理制备法之机械法。机械法有机械球磨法、机械粉碎法以及超重力技术。机械球磨法无需从外部供给热能，通过球磨让物质使材料之间发生界面反应，使大晶粒变为小晶粒,得到纳米材料；机械粉碎法是利用各种超微粉机械粉碎和电火花爆炸等方法将原料直接粉碎成超微粉，尤其适用于制备脆性材料的超微粉；超重力技术利用超重力旋转床高速旋转产生的相当于重力加速度上百倍的离心加速度，使相间传质和微观混合得到极大的加强，从而制备纳米材料。

物理制备法之气相法。气相法包括蒸发冷凝法、溶液蒸发法、深度塑性变形法等。蒸发冷凝法是在真空或惰性气体中通过电阻加热、高频感应、等离子体、激光、电子束、电弧感应等方法使原料气化或形成等离子体并使其达到过饱和状态，然后在气体介质中冷凝形成高纯度的纳米材料；溶液蒸发法是将溶剂制成小滴后进行快速蒸发，使组分偏析最小，一般可通过喷雾干燥法、喷雾热分解法或冷冻干燥法加以处理；深度塑性变形法是在准静态压力的作用下，材料极大程度地发生塑性变形，而使尺寸细化到纳米量级。此外，磁控溅射法与等离子体法亦属物理制备法。

物理制备方法不涉及复杂的化学反应，在控制合成不同形貌结构的纳米材料时具有一定局限性。此时化学制备方法可进行弥补。

化学制备法之溶胶—凝胶法。溶胶—凝胶法的化学过程首先是将原料分散在溶剂中，然后经过水解反应生成活性单体，活性单体进行聚合，开始成为溶胶，进而生成具有一定空间结构的凝胶。

化学制备法之离子液法。离子液作为一种特殊的有机溶剂，具有独特的物理化学性质，如粘度较大、离子传导性较高、热稳定性高、低毒、流动性好以及具有较宽的液态温度范围等。即使在较高的温度下，离子液仍具有低挥发性，不易造成环境污染，是一类绿色溶剂。因此，离子液是合成不同形貌纳米结构的一种良好介质。此外，溶剂热法和微乳法也包含在化学制备法中。

宏观来看，国内研究者在物理制备法中多有建树，但化学制备法相对落后于国际水平，应着力迎头赶上。而对国内国外总体而言，仍存在纳米微粒收集存放、设备改进、成本控制以及产研差距较大等问题，若这些问题得不到有效解决，纳米材料在各领域的大规模应用也将受阻。