該法與氣相法生產白炭黑的原理相似，是將TiCl4氣體導入氫氧焰中(700~1000℃)進行氣相水解。其反應式如下：

　　TiCl₄ (g)+2H₂(g)+O₂(g)===TiO₂(s)+4HCl(g)

　　此法最早由德國迪高沙公司(Degussa AG)開發成功，并在產出當前納米鈦白粉著名品牌之一的P-25。此外，美國卡博特公司和日本Aerosil公司等采用此法生產出納米鈦白粉。此法所制備的鈉米鈦白粉，一般是銳鈦型和金紅石型的混合物，產品具用純度高(99.5%)、粒徑分布窄、表面光滑無孔、分散性好和團聚程度較小特點。主要用于電子材料、催化劑、紫外線屏蔽劑和功能陶瓷等。這種的工藝特點是過程較短，自動化程度高，但因其過程溫度較高，腐蝕嚴重，設備材質要求嚴格，對工藝參數控制要求精確，因此產品成本高，況且投資大，一般廠家難以承受。

　　該工藝可以通過調節TiCl4、H2和空氣的混合氣體中氫的體積濃度來控制產品的晶型，一般氫的體積濃度控制在15%~17%，得到的是金紅石型納米TiO2,低于或超過此比例，得到的是混晶型納米TiO2.我國沈陽永新化工股份有限公司，在其氣相法白炭黑工藝基礎上，曾用此法制得納米TiO2。