化学方法有化学气相沉积法CVD，采用与PVD法相同的加热源，将原料、金属氧化物、氢氧化物、金属醇盐等，转化为气相，再通过化学反应，成核生长得到纳米粒子，水热合成法：高温高压下在水溶液或蒸气等流体中合成。化学沉淀法：将沉淀剂加入金属盐溶液中，得到沉淀后进行热处理，包括直接沉淀、共沉淀、均一沉淀等。溶胶-凝胶 Sol-Gel法将金属有机醇盐或无机盐溶液经水解，使溶质聚合成溶胶再凝胶固化，再在低温干燥磨细后，再煅烧得到纳米粒子。微乳液和反相胶束法，微乳液和反相胶束是利用两种互不相容的溶剂，有机溶剂和水溶液通过选择表面活性剂及控制相对含量，可将其水相液滴尺寸限制在纳米级，不同微乳液滴相互碰撞发生物质交换，在水核中发生化学反应，每个水相微区相当于一个“微反应器”，限制了产物粒子的大小，得到纳米粒子，而且采用合适的表面活性剂可吸附在纳米粒子的表面，对生成的粒子起稳定和保护作用，防止粒子的进一步生长，并能对纳米粒子起到表面化学改性作用，另外通过选择表面活性剂及助剂，还可以控制水相微区的形状，水相微区起到一种“模板”作用，从而得到不同形状的纳米粒子包括球形、棒状、碟状还可以制备纳米级核-壳双金属粒子、合金粒子、核-壳双半导体粒子等，另外还有喷雾法、固液氧化还原法等等。物理化学法有活性氢-熔融金属反应法，含有氢气的惰性气体等离子体与金属间产生电弧，熔融金属，同时电离的惰性气体和氢气溶入熔融金属，然后使熔融金属强制蒸发-凝聚得到纳米粒子，此