目前磷酸铁的主流制备方法包括固相法和液相法。
固相法，特别是高温固相法和碳热还原法，是磷酸铁锂合成中研究最为成熟、应用最广泛的工艺。高温固相法使用草酸亚铁作为铁源，具有工艺简单、制备条件易于控制等优势。但其产品存在晶体尺寸大、粒径不可控、分布不均和形貌不规则等问题，导致磷酸铁品质波动较大。
碳热还原法是从高温固相法演变出来的一种制备技术，它添加碳源（如淀粉、蔗糖等）作为还原剂，用三价铁作为铁源。经过高温煅烧，Fe3+可被还原成Fe2+，降低成本，更易于实现大规模工业生产。但此法反应时间较长，条件控制较为苛刻。
固相法的最大优点在于其制备条件易于控制、过程简单、设备成本低，更适于大规模工业化生产。它也存在一些缺点，如原材料固相混合不均、化学反应产物粒径大、粒度分布范围广、产品批次一致性差等。液相法则包括水热法和溶胶凝胶法。溶胶凝胶法可以使元素在原子或分子水平上均匀分布，但价格昂贵且难以规模化生产。水热法则具有容易控制晶型和粒径、物相均一、粉体粒径小等优点。但对于设备的可靠性及工艺控制要求较高，对于安全性也有很高要求，同时费用昂贵、不易配制压实密度大的磷酸铁锂等缺点。液相法的优点包括晶型及粒径易于控制、物相均匀等，但其生产条件要求高、流程复杂和设备成本高等问题使得产业化难度相对较大。