Sol-Gel-Verfahren dienen der Herstellung nicht-metallischer anorganischer oder hybridpolymerer Gele auf der Basis sogenannter Sole. Die Ausgangsmaterialien bezeichnet man als Präkursoren (Precursor). Hierbei handelt es sich vorrangig um Alkoxide von Metallen (Tetraethylorthosilikat, Tetramethylorthosilikat, Tetraisopropylorthotitanat). Bei den typischen Sol-Gel-Prozessen laufen Hydrolyse und Kondensation meist synchron ab, wobei sich zunächst wenige Nanometer große Feststoffpartikel bilden, die in einer Dispersion verteilt sind, sich vernetzen können und zu einem Gel kondensieren. Durch entsprechende Weiterverarbeitungsprozesse lassen sich daraus feine Pulver, monolithische Keramiken, Gläser, Keramikfasern, anorganische Membranen, dünne Beschichtungen und Aerogele gewinnen. Jedes Erzeugnis lässt sich durch Varianten im Ablauf des Verfahrens mit ganz unterschiedlichen Eigenschaften ausstatten. Daher hat die Sol-Gel-Technik große Bedeutung in der Werkstoffforschung. Aufgrund der geringen Größe der Solpartikel lässt sich das Sol-Gel-Verfahren der chemischen Nanotechnik zuordnen.