Podstawową metodą w syntezie i technologii powłok hybrydowych jest wspomniana już wyżej metoda zol-żel. Proces ten został opracowany kilkadziesiąt lat temu i służył do niedawna wyłącznie jako metoda niskotemperaturowej syntezy powłok ceramicznych. Jednak w ciągu ostatnich lat znalazł zastosowanie właśnie w syntezie polimerów hybrydowych. Chemia procesu zol-żel oparta jest głównie na reakcji polimeryzacji nieorganicznej, która zachodzi pomiędzy monomerami tzw. prekursorami, którymi są organoksysilany lub organoksymetale (rys. 2). Reakcja ta składa się z dwóch etapów, którymi są hydroliza grup alkoksylowych prekursorów oraz kondensacja grup alkoksylowych z powstałymi grupami hydroksylowymi. Reakcje hydrolizy i kondensacji przebiegają w alkoholowo-wodnym roztworze prekursorów z dodatkiem katalizatorów. Powstaje w ten sposób zol, czyli roztwór oligomerów. Następnie zol ten jest nakładany na powierzchnię, gdzie zachodzą dalsze reakcje polimeryzacji nieorganicznej, a także, jeśli prekursory posiadają odpowiednie grupy organiczne, reakcje polimeryzacji organicznej. Reakcje polimeryzacji organicznej są zwykle inicjowane przez katalizatory, ciepło lub promieniowanie UV. W wyniku powyższych reakcji powstaje na powierzchni szkła, tworzywa lub metalu twarda powłoka zwana żelem. Powłoki takie są zwykle przezroczyste, posiadają dobre własności mechaniczne oraz estetyczne. Zaznaczyć tutaj trzeba, że technologia zol-żel jest niskotemperaturowa. W zależności od rodzaju materiału powłoki, jej utwardzanie może zachodzić nawet w temperaturze pokojowej. Fakt ten powoduje, że powłoki hybrydowe mogą być z powodzeniem stosowane do pokrywania tworzyw sztucznych.
Kolejnym interesującym przykładem zastosowania powłok hybrydowych jest pokrywanie stali nierdzewnej. Wysokopołyskowe stale nierdzewne stosowane np. do produkcji armatury sanitarnej czy sprzętu kuchennego są bardzo podatne na zabrudzenia, w szczególności na odciski palców. W tym przypadku rozwiązaniem również okazały się powłoki hybrydowe. Fotografia na rysunku 4 demonstruje właściwości tzw "anti-finger prints" powłok hybrydowych. Górna, pokryta część próbki posiada powierzchnię oleofobową, czyli o tak niskiej adhezji, że ani tłuszcz z palców, ani woda na niej nie pozostają. Widać to zwłaszcza w porównaniu z dolną, nie pokrytą połówką próbki.
