胶体化学法制备纳米氧化铁的过程分为胶体开成和相转移两个步聚。

首先，在一定温度下，加入低于理论量的碱液到三价铁盐溶液中，经过反应制成粒子表面带正电的Fe(OH)3溶胶；

然后添加阴离子表面活性剂如十二烷基苯簧酸钠（SDBS），表面活性剂在水溶液中电离产生的负离子基团与带正电的Fe(OH)3胶体粒子电中合，从而在胶体粒子表面形成有机层，使其具有亲油憎水性，然后再加入Chloroform等有机溶剂，将胶体粒子萃取转移到有机相，减压蒸馏后的残留物经过加热处理即可得到氧化铁产物。

胶体化学法能够制备出超细均匀的球形氧化铁颗粒，但是也存在有机溶剂易燃有毒，产品成本较高的缺点。