Quá trình sol–gel hóa gồm 2 giai đoạn:
Giai đoạn đầu tiên là sự thủy phân và đông tụ tiền chất để hình thành Sol Tiền chất để tổng hợp sol này là các hợp chất hoạt động của kim loại hay á kim như alkoxide của silic, nhôm, titan... Giai đoạn này có thể điều khiển bằng sự thay đổi pH, nhiệt độ, thời gian phản ứng, xúc tác, nồng độ tác nhân, tỉ lệ H2O...
Vì hầu hết các alkoxide đều không hòa tan trong nước nên sự thủy phân của các alkoxide chỉ xảy ra khi thêm nước vào dung dịch không phải là nước của các alkoxide (như etanol).
Giai đoạn 2: Các hạt sol có thể lớn lên và đông tụ hình thành nên mạng polime liên tục hay gel chứa đầy các bẫy hạt dung môi.
Phương pháp làm khô sẽ xác định các tính chất của sản phẩm cuối cùng: gel có thể được nung nóng để loại trừ các tác nhân dung môi, gây áp lực lên mao quản và làm xụp đổ mạng gel, sản phẩm thu được gọi là Zerogel hoặc làm khô siêu tới hạn cho phép loại bỏ các phân tử dung môi mà không sụp đổ mạng gel, sản phẩm cuối cùng thu được là Aerogel. Bán sản phẩm sau sấy đem đi nung ở nhiệt độ thích hợp thu được sản phẩm cần điều chế.
Theo phương pháp này có thể tổng hợp được những vật liệu siêu mịn cỡ micromet, nanomet,…Vì mức độ tiếp xúc giữa các cấu tử phản ứng rất cao làm cho nhiệt độ phản ứng pha rắn thấp hơn so với các phương pháp khác. Tuy nhiên phương pháp này có giá thành cao do các nguyên liệu đầu là các ankoxit đắt tiền, đồng thời quá trình tổng hợp phức tạp.
1.7. Tình hình tổng hợp chất màu trên mạng tinh thể kẽm titanat và chất màu trên nền kẽm titanat