增稠劑的品種繁多，其制備方法因品種不同而有所差異。一般情況下，低分子增稠劑的制備比較簡單，例如低分子無機增稠劑與表面活性劑配合增稠；醚類/氧化胺增稠劑通過氧化反應制得；酯類增稠劑可通過直接酯化得到等。而高分子增稠劑占據的市場比例較大，除無機高分子增稠劑與天然高分子增稠劑外，大多是通過乳液聚合、反相乳液聚合制備的，也有少數采用溶液聚合、本體聚合和沉淀聚合制備。
1、溶液聚合
溶液聚合是指溶于某種溶劑的單體和引發劑等的聚合過程，其組成成分通常是聚合單體、油溶性/水溶性引發劑、溶劑/水。
溶液聚合法以聚丙烯酸增稠劑的制備研究為主。特點就是制備過程中需要大量的溶劑溶解聚合物，這類溶劑大多不溶于水，且后期需要進行回收處理。因此，成本較高，而且不利于環境保護。
2、本體聚合
本體聚合即在熱源（光、熱、輻射能等） 的作用下，不加或加少量引發劑/催化劑引發/加快單體自身聚合的過程。該方法對單體的要求較小，且無需溶劑溶解，得到的產品具有雜質少，純度高。近幾年，有學者開始采用本體聚合（ 兩步法） 制備締合型聚氨酯增稠劑，先本體聚合聚氨酯預聚體，最終用長鏈脂肪醇封端，獲得產品。
3、乳液聚合
乳液聚合是指單體在機械攪拌下，借助乳化劑使單體均勻地分散在水中形成乳液，再添加引發劑引發單體聚合。
乳液聚合法可以適應較高的反應速度，并獲得的聚合物分子量較高，生產容易控制，殘留單體容易去除，基于這些優點，該制備法的研究發展較快。丙烯酸類增稠劑的增稠和懸浮性能優異，不僅如此，幾乎與所有的非離子、陰離子、兩性表面活性劑以及多種陽離子聚合物配合使用，因此受到研究學者的青睞。
4、反相乳液聚合
反相乳液聚合是指在乳化劑作用下，不溶于水的有機溶劑與水溶性單體在水中形成油包水型乳液而進行的聚合。
此法速率快、條件溫和，得到高分子量且較純凈的產品。無論是增稠效果，還是耐電解質性能，其產品均優于乳液聚合產品。
反相乳液聚合法與乳液聚合法制備的增稠劑類型相似，以聚丙烯酸類增稠劑為主，相對于乳液聚合，反相乳液聚合法更適合制備耐電解質增稠劑，在反相乳液聚合的基礎上引入新技術，如通過輻射聚合制備印花增稠劑，使聚合速率可以人為控制，避免反應過快。
5、沉淀聚合
沉淀法制備增稠劑的研究較少，通常是在有機溶劑（苯、甲苯或烷烴等） 與丙烯酸單體混合液中，加沉淀劑制備前驅體沉淀物，再將前驅體進行干燥或鍛燒的過程。
與反相乳液聚合法相比，沉淀聚合的產品增稠性能較差，對電解質敏感，若在聚合物中引入一些共聚單體（如甲基丙烯酸十八烷基酯），可提高其耐電解質性。