共沉淀法在含有多種陽離子的溶液中加入沉淀劑，讓所有離子完全沉淀。為了獲得均勻的沉淀，通常將含有多種陽離子的鹽溶液慢慢加入到過量的沉淀劑中進行攪拌，使所有離子的濃度大大超過沉淀的平衡濃度，盡量使各組分按比例同時析出來。
其原理是Fe2++2Fe3++8OH-→Fe3O4+4H2O。
沉淀法制備納米粒子時，Fe2+、Fe3+的摩爾比直接影響產物的晶體結構；溶液的pH值、離子濃度、反應溫度等均影響微粒的尺寸大小。如何通過控制反應條件制備晶體結構單一、顆粒尺寸均勻的納米顆粒是沉淀法所面臨的主要問題。外沉淀劑的過濾、洗滌也是必須考慮的問題。
共沉淀法得到的四氧化三鐵納米粒子多為球形結構，粒徑較小（5～10nm）。但由于該反應的溫度比較低，所以得到的粒子的結晶性相對較差。而且，該法制備的納米Fe3O4微粒沉淀在洗滌、過濾和干燥時顆粒間易發生團聚，會影響納米Fe3O4的性能。