微凝胶的制备方法较多，常见的有以下几种方法:溶液聚合、乳液聚合、微乳液聚合、无皂乳液聚合、非水分散聚合和沉淀聚合。聚合反应大多为自由基聚合，也有报道通过阴离子聚合制备微凝胶的方法。
通常情况下，微凝胶可通过反相乳液聚合(inverse emulsion polymerization)或者沉淀法(precipitation-based method)制备而成，但是这两种方法均存有缺陷，前者容易合成出性能不稳定的微凝胶，后者无法合成出特定尺寸的微凝胶。其他的合成途径是通过使用微流体装置制备数量众多的单体凝胶颗粒，期间需要在微米尺寸下控制流体速度，这样才能获得均匀的且尺寸小的初级凝胶滴。
