Metoda obloukového výboje: Metoda obloukového výboje je primární metodou pro výrobu uhlíkových nanotrubic. Specifický proces zahrnuje umístění grafitových elektrod do reakční nádoby naplněné heliem nebo argonem, přičemž mezi elektrodami vzniká elektrický oblouk při teplotách dosahujících přibližně 4000 stupňů Celsia. Za těchto podmínek se grafit vypařuje a vznikají fullereny (C60), amorfní uhlík a jednostěnné nebo vícestěnné uhlíkové nanotrubice. Relativní výtěžky těchto produktů lze upravit řízením katalyzátoru a obsahu vodíku v nádobě.
Chemická depozice z plynné fáze (CVD): Metoda chemické depozice z plynné fáze zavádí uhlovodíky nebo oxidy obsahující uhlík-do vysokoteplotní-trubkové pece obsahující katalyzátor, kde podléhají katalytickému rozkladu za vzniku uhlíkových nanotrubic. CVD překonává některá omezení metody obloukového výboje.
Metoda laserového napařování: Specifický proces laserového napařování je následující: Grafitový terč sestávající ze směsi kovového katalyzátoru/grafitu se umístí doprostřed dlouhé křemenné trubice, která se poté umístí do ohřívací pece. Když teplota pece dosáhne určité úrovně, do trubky se zavede inertní plyn a laserový paprsek se zaostří na grafitový terč. Při ozařování laserem vzniká plynný uhlík. Jak jsou tento plynný uhlík a částice katalyzátoru unášeny proudem plynu z vysoko-teplotní zóny do nízko-teplotní zóny, působením katalyzátoru přerostou v CNT.
Metoda pyrolýzy v pevné -fázi s nízkou teplotou-: Metoda pyrolýzy v pevné fázi- vyrábí uhlíkové nanotrubice přípravou meziproduktů. Nejprve jsou připraveny metastabilní keramické meziprodukty z nitridu křemíku a uhlíku v nanoměřítku (Si-C-N). Poté se tyto nano-keramické meziprodukty umístí do kotlíku s nitridem boru a zahřívají se v grafitové odporové peci za účelem rozkladu. Současně se zavádí plynný dusík jako ochranný plyn. Po přibližně 1 hodině zahřívání se nano-meziproduktový prášek začne pyrolyzovat a atomy uhlíku migrují na povrch.
Metoda iontového bombardování: Ve vakuové peci se uhlík odpařuje iontovým nebo elektronovým výbojem a sraženina obsahující uhlíkové nanotrubičky a další struktury se shromažďuje na kondenzátoru.
Metoda polymerační syntézy
Při přípravě uhlíkových nanotrubic CNT se metodou polymerační syntézy obecně rozumí metoda replikace a amplifikace pomocí templátu. Obecný proces přípravy uhlíkových nanotrubiček CNT je podobný jako u reakcí organické syntézy a jeho vedlejší reakce jsou složité a různorodé, takže je obtížné zaručit, že všechny uhlíkové nanotrubice ve stejné šarži jsou nanotrubice ve tvaru křesla nebo vroubkování.
