该法与气相法生产白炭黑的原理相似，是将TiCl4气体导入氢氧焰中(700~1000℃)进行气相水解。其反应式如下：
TiCl4(g) 2H2(g) O2(g)===TiO2(s) 4HCl(g)
此法最早由德国迪高沙公司(DegussaAG)开发成功，并在产出当前纳米钛白粉著名品牌之一的P-25。此外，美国卡博特公司和日本Aerosil公司等采用此法生产出纳米钛白粉。此法所制备的钠米钛白粉，一般是锐钛型和金红石型的混合物，产品具用纯度高(99.5%)、粒径分布窄、表面光滑无孔、分散性好和团聚程度较小特点。主要用于电子材料、催化剂、紫外线屏蔽剂和功能陶瓷等。这种的工艺特点是过程较短，自动化程度高，但因其过程温度较高，腐蚀严重，设备材质要求严格，对工艺参数控制要求精确，因此产品成本高，况且投资大，一般厂家难以承受。
该工艺可以通过调节TiCl4、H2和空气的混合气体中氢的体积浓度来控制产品的晶型，一般氢的体积浓度控制在15%~17%，得到的是金红石型纳米TiO2，低于或超过此比例，得到的是混晶型纳米TiO2.我国沈阳永新化工股份有限公司，在其气相法白炭黑工艺基础上，曾用此法制得纳米TiO2。
