超高纯碳纳米管比较常用的制备工艺包括:电弧法、激光蒸发法及化学气相沉积法，中，化学气相沉积法在-定程度上克服了电弧放电法的缺陷。这种方法是让气态烃通过附着有催化剂微粒的模板，在500- 1,200°C的条件下，气态烃可以分解生成碳纳米管。这种方法突出的优点是残余反应物为气体，可以离开反应体系，得到纯度比较高的碳纳米管同时温度亦不需要很高，相对而言节省了能量。但是制得的碳纳米管管径不整齐，形状不规则，并且在制备过程中必须要用到催化剂。这种方法的主要研究方向是希望通过控制模板上催化剂的排列方式，来控制生成的碳纳米管的结构，也已经取得了一定进展。
石墨电弧法
以石墨为电极，在惰性气体环境中电弧放电，消耗阳极石墨，在阴极生成碳纳米管。电压控制在12-25V,电流50-1204,电极间隙约1mm,是最早应用的碳纳米管合成方法，可生产SWNT及MWNT。
复合电极电弧催化
以掺有过渡金属氧化物如Fe、Co、 Ni、 Mo等的石墨做阳极，在阴极生成碳纳米管。优点是产物多为SWNT,副产物少、纯度高，但产物中掺有少量催化剂，对要求低量金属含量像导电剂不适用。
激光烧蚀法
利用激光烧蚀团簇状构造及气-液-固(VLS) 模式的生长，制备出碳纳米管。优点是所得的碳纳米管品质高、结构完整、缺陷较少， 较适合生长SWNT。缺点是成本高及收率低。
化学气相沉积法 (CVD)
利用纳米尺度的过渡金属或其氧化物为催化剂，在相对较低温度( 500- 1,200°下热解碳源气体(甲烷、乙炔9、乙烯、丙烯、苯和一氧化碳等)， 来合成碳纳米管。
由于等离子体在低温具有高活性的特点此技术可显著降低薄膜沉积的温度范围，通常条件下，高品质碳纳米管的生长要求在800°C以上的基片温度，若能使该温度降到400°C,则对许多应用非常有利。加上等离子体增强反应活性，外加电场可控制生长方向，对于低温电子器件制备是个好方向。
將冷的含有炭基鉄( FeCOs )的高圧CO气体，和預先加熱到1,200C 的Co气体相混合,使含有催化剤的高圧co气体，在不到1ms的吋同内加熱到1,000C。文吋嵌基鉄分解出的Fe原子相互磁撞成鉄納米顆粒，鉄納米顆粒迸而和CO反座生成C02,并留下- -个破原子。
其他
包括固项热解法、水热晶化法、太阳能法、电解法及溶胶凝胶法。
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