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在液體體系中實現納米材料的分散，可采用以下幾種方法：
三輥機分散法：該方法利用三輥機或多輥機輥與輥速度差異來分散研磨料。具體操作是將研磨料投入加料輥（后輥）和中輥間的加料溝，兩輥內向旋轉且速度不同，部分研磨料進入加料縫，受到強大剪切力作用。隨后研磨料被分為兩部分，一部分附著在加料輥上返回加料溝，另一部分被中輥帶到中輥和前輥間的刮漆縫，再次受到更強大的剪切力。經過刮漆縫后，研磨料又分成兩部分，一部分由前輥帶到刮刀處落入刮漆盤，另一部分回到加料溝，如此循環多次，實現分散目的。不過，此方法處理效率低、能耗高，難以滿足大規模生產需求。
球磨機分散法：球磨機通過磨球之間以及磨球與缸體間的相互滾撞，使接觸鋼球的粉體粒子被撞碎或磨碎。同時，混合物在球的空隙內受到高度湍動混合作用，從而被均勻分散。雖然能取得較好的分散效果及物料細度，但同樣存在處理效率低、能耗高的缺點。
砂磨分散法：砂磨可看作球磨的外延，其研磨介質為微細珠或砂。砂磨機可連續進料，納米粉體的預混合漿通過圓筒時，在筒中受到激烈攪拌的砂粒所給予的猛烈撞擊和剪切作用，使納米氧化物在涂料中良好分散。分散后的漿離開砂粒研磨區，通過出口篩溢流排出，出口篩能擋住砂粒并使其回到筒中。該方法雖能取得較好的分散效果及物料細度，但處理效率低、能耗高的問題依舊無法避免。
超聲波分散法：這是降低納米粒子團聚的有效方法，主要基于超聲波的特殊分散性能。超聲波頻率范圍在20106kHz，波速約1500m/s，波長為100.01cm。由于超聲波波長遠大于分子尺寸，其不能直接對分子產生作用，而是通過對分子周圍環境的物理作用影響分子。具體來說，是利用超聲空化作用所產生的沖擊波和微射流所具有的粉粹作用，達到分散微粒的目的。不過，該方法不太適合高粘度和工業化生產。
實驗室批次式分散乳化機分散法：適用于產量較小的物料分散乳化。其具有高轉速，約10000-30000rpm，轉定子分散頭較為精密，容易形成穩定的均一相。然而，將實驗室批次式乳化機放大至工業生產時效果不佳，實驗室摸索的工藝無法直接套用至工業生產。
高剪切分散機分散法：該設備核心部件為定子/轉子結構。轉子高速旋轉產生高切線速度和高頻機械效應，帶來強勁動能。物料在定、轉子狹窄間隙中，受到強烈機械剪切、液力剪切、離心擠壓、液層磨擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用。在相應成熟工藝條件下，不相溶的固相、液相、氣相瞬間均勻精細地分散。經過高頻循環往復，最終得到穩定的高品質產品。與三輥機、球磨機、砂磨機相比，高剪切分散機具有效率高、能耗低等顯著優點，是分散工藝的首選。
