I metodi di sintesi in fase liquida, quali i processi idrotermali / solvotermali e la precipitazione, permettono di preparare un gran numero di composti cristallini inorganici e ibridi con diverse morfologie tra cui nanoparticelle monodisperse, piastrine, fili, strutture porose, mesocristalli ed eterostrutture [Figura 1]. Uno dei vantaggi più significativi di questi metodi è il controllo efficace della composizione, della dimensione e forma delle particelle variando parametri fisici e chimici come temperatura, concentrazione, pH e composizione del solvente, nonché utilizzando diversi precursori e mineralizzanti, ed inoltre aggiungendo modificatori della crescita come molecole organiche polari e polimeri idrofili. Un esempio di controllo della morfologia è mostrato nella [Figura 2] per le particelle di SrTiO₃. Pertanto, il processo di sintesi può essere progettato per ottenere materiali con proprietà funzionali (ad esempio elettriche, ottiche, catalitiche) migliorate o peculiari modificando la superficie specifica, le facce esposte e l'organizzazione interna come nei mesocristalli. I nanocristalli di LiNbO₃ con morfologia cubica sintetizzati in glicole etilenico [Figura 3] mostrano una generazione di seconda armonica molto intensa nella regione del vicino UV con una vasta gamma di possibili applicazioni fotoniche. L'ulteriore ingegnerizzazione delle particelle consente al materiale di adattarsi all'applicazione specifica o di aggiungere altre funzionalità. Ciò è possibile mediante drogaggio controllato e modifica della superficie, ad esempio introducendo gruppi funzionali o rivestendo le particelle con un guscio di un composto diverso [Figura 4].