日本富士鈦業公司在四價硫酸鈦和氯化鈦水溶液中調節PH至0.6~2.0，所得溶膠在水和不混溶的加熱介質中形成球形水基溶膠，成功制備出強度和耐磨性優異的球形顆粒。日本岡村石油公司用類似的方法制備了粒徑為5~8nm的顆粒。
有機鈦水解制備納米二氧化鈦也是壹種重要的研究方法。該方法的關鍵是控制特定醇與水的摩爾比、水解溫度和水解速度。在反應過程中，如果水與醇鹽的摩爾比特別大(不小於20)，可以通過鈦醇鹽的水解反應析出銳鈦礦微晶。日本草田公司和楚光盛興公司采用鈦醇鹽氣相水解法制備了壹系列納米TiO 2，粒徑大多控制在65438±05 ~ 30nm。麻省理工學院利用激光引發四異丙醇鈦的氣相水解，得到透明的銳鈦礦型二氧化鈦，經高溫處理後轉化為金紅石。中國科學院固體物理研究所丁星等以鈦酸丁酯為原料，在無水乙醇存在下水解得到銳鈦礦型納米二氧化鈦。當樣品加熱到550℃以上時，出現銳鈦礦和金紅石的混晶，而未經熱處理的水解後的粉體為無定形態。
此外，傳統的制備方法，如四氯化鈦水解法和硫酸氧鈦水解法也在不斷改進和完善。日本石原公司、帝國化學公司、芬蘭凱米拉公司先用硫酸溶解鈦鐵礦，得到硫酸氧鈦，經水解、中和、解聚，得到10~30nm透明二氧化鈦。