納米片的典型示例是石墨烯，這是最薄的（0.34 nm）二維材料。該碳原子的六邊形網格是通過形成單層薄片以的形式排列而獲得的。

合成納米片的典型方法是在界面上組織和聚合的方法，例如Langmuir-Blodgett膜、溶液相合成、化學氣相沉積（CVD）。

作為溶液相合成的一個例子，將具有2-（二甲基氨基）乙硫醇作為表面保護劑的CdTe納米顆粒溶解在去離子水中，并長時間老化以形成CdTe納米片。CdTe納米粒子呈片狀形式的原因是在液體中聚集，取決于粒子的疏水性和吸引力，由于偶極矩或小的正電荷各向異性而產生的靜電力是諸如此類的作用。使用從半經驗量子力學計算獲得的參數通過粗粒度分子模擬證明了這種機理。

此外，在高溫下的膠體通過合成方法，具有微米尺度的區域的PbS的單晶超薄膜可制成片材的。據信在含氯化合物例如1,2-二氯乙烷和鏈狀氯代烷烴的存在下，大量的PbS納米單晶相互接觸形成具有高反應性小平面的面對面薄片。

納米片的制造不一定需要高溫。例如，可以通過使用金納米顆粒作為成核位點在室溫下合成六角形的PbO納米片。無需使用有機表面活性劑即可通過反應溶液中金納米顆粒和Pb?²⁺的濃度精確控制其大小。在形成機理中起主要作用的是具有方向偶合和奧斯特瓦爾德熟化的凈偶極矩的納米顆粒。

金屬納米片也已經通過還原溶液中的金屬前體例如鈀、銠或金的方法獲得。

除了固溶相合成之外，例如，麻韌皮纖維可以在180℃或更高的溫度下加熱24小時，然后在更高的溫度下處理以獲得與纖維分離的碳納米片。這種納米片具有電化學性能，可與石墨烯作為超級電容器的電極相比。