Se prepara industrialmente a partir de las arenas de monacita (que contiene entre un 3 y un 9% de ThO₂) que se tratan con ácido sulfúrico concentrado a 200ºC y se separa el torio de las otras tierras raras aprovechando la solubilidad de su oxalato o de su carbonato.

El metal, con gran pureza, se obtiene reduciendo el tetracloruro con sodio , el óxido con calcio, por reducción con calcio de tetracloruro de torio mezclado con cloruro de cinc anhidro, por reducción del tetracloruro de torio con un metal alcalino y por electrólisis del pentafluotorato de potasio (KThF₅ ) o del cloruro de torio anhidro disueltos en una mezcla fundida de NaCl y KCl.