气-固机理（vapor-solid mechanism），理学-化学-物理化学-纳米物理化学-气-固机理，在材料生长过程中由气相直接成核生长为固相的过程。固态原料在高温区被蒸发为气相，然后在较低温区域直接沉积、成核、长大，形成纳米结构。由于气固生长机制不需要催化剂，气相沉积形成的晶核在长大过程不受催化剂的约束，所以其生长方向不限制在一维上。因此，可以通过气固机理生长一维、准一维、二维等纳米结构，如纳米线、纳米带、纳米螺旋、纳米盘、纳米环等。纳米结构的气固生长机理包括晶核的形成和长大两个过程。以氧化锌（ZnO）纳米结构为例，当原料被加热后，反应容器内为气相组成物，这些气相物被输送到温度相对低的区域（约400～900℃），气相物会在衬底上沉积形成ZnOx（其中x＜1）化合物，这些ZnOx颗粒很容易被体系里的O2氧化，形成纳米尺度的ZnO晶核；气相组分优先沉积在晶核具有高表面能的晶面上，导致晶体定向生长。