Kemisk reduktion är den vanligaste metoden för att syntetisera metallnanopartiklar. Denna metod går ut på att reducera en metallsaltprekursor för att bilda metallatomer, som sedan självmonteras till nanopartiklar. Reduktionsmedlet kan vara en kemikalie såsom natriumborhydrid eller en fysikalisk process såsom upphettning.

Fysisk ångavsättning är en annan vanlig metod för att syntetisera metallnanopartiklar. Denna metod innebär att förånga en metall och sedan kondensera ångan på ett substrat. Nanopartiklarnas storlek och form kan styras av deponeringsförhållandena, såsom temperatur och tryck.

Sono-syntes är en metod för nanopartikelsyntes som använder ultraljudsvågor. Ultraljudsvågorna skapar kavitationsbubblor i lösningen, som kollapsar och genererar höga temperaturer och tryck. Dessa förhållanden kan göra att metallatomer stöts ut från lösningen och bildar nanopartiklar.

Laserarblation är en metod för nanopartikelsyntes som använder en kraftfull laser för att förånga ett metallmål. De förångade metallatomerna kondenserar sedan till nanopartiklar.

Polymera miceller är en metod för nanopartikelsyntes som använder blocksampolymerer. Dessa sampolymerer har två olika typer av block, en som är hydrofil (vattenälskande) och en som är hydrofob (vattenhatande). När sampolymererna löses i vatten, sammanfogas de själv till miceller, som är sfäriska strukturer med en hydrofil kärna och ett hydrofobt skal. Den hydrofoba kärnan kan sedan användas för att kapsla in metallatomer eller joner, som kan reduceras till nanopartiklar.