Le procédé sol-gel consiste en plusieurs étape dont la première est la formation en milieu liquide et à basse température(<100°C), d’une fraction des liens chimiques qui constituent l’oxyde final (sol). La difficulté réside dans l’élaboration d’une solution de précurseurs homogène, transparent et stable dans le temps. Les films sont alors obtenus au laboratoire essentiellement par la méthode de dip-coating (c’est-à-dire par trempage du subtrat dans la solution) ou par la méthode de spin-coating (c’est-à-dire elaboration du film par rotation du substrat). Les deux méthodes sont schématisées ci-dessous. L’évaporation de solvants et la condensation se produisent simultanement lors de l’élaboration du film et entrainent la gelification du dépôt sur le substrat. Après évaporation des solvants, un traitement thermique est nécessaire à la densification du matériau déposé et à sa transformation en une phase purement inorganique. Par rapport aux autres méthodes de préparation, le procédé sol-gel présente plusieurs intérêts, en plus de celui de ne pas nécessiter l’utilisation de hautes températures : il offre la possibilité d’élaborer de nombreux types d’oxydes et d’obtenir des matériaux homogènes et purs. Le dopage par des ions actifs ou par des nanoparticules est facilité car il se fait en phase liquide dans la solution de précurseurs. Il permet en outre une mise en forme variée des matériaux, monolithes, poudres plus ou moins fines, fibres et films.