Vrstva po vrstvě syntéza nanomateriálů je syntéza založená na postupných a vícenásobných reakcích adsorpce z plynné fáze nebo roztoků na povrchu substrátu-matrice molekul nebo iontů, stejně jako agulace z roztoků koloidních částic. Tyto reakce jsou charakterizovány tzv. „saturací“, tzn. vznik jako výsledek adsorpce jedné monovrstvy (nebo v případě superekvivalentní adsorpce polyvrstvy) strukturních jednotek adsorbované látky. V procesu syntézy jsou sledy úprav voleny tak, že vytvořená vrstva je novým substrátem během adsorpce dalšího činidla a v důsledku toho jsou dosaženy podmínky pro cyklický růst tloušťky vrstvy a tloušťky vrstvy. celková vrstva je řízena počtem po sobě jdoucích cyklů vrstvení. Mezi metodami syntézy vrstva po vrstvě, s přihlédnutím k povaze činidel, která se účastní reakcí tvorby vrstvy během jejich interakce se substrátem, lze rozlišit metody molekulární (MN), iontové (IN), iontové (IN) , iontově-molekulární (IMN) , iontově-koloidní (ICN) , molekulárně-koloidní (MCN) a koloidní (KN) vrstvy.
Metody molekulárního, iontového a iontově molekulárního vrstvení lze označit jako depozici atomární vrstvy (ALD) .