Thori được tách ra chủ yếu từ monazit: thori diphosphat (Th(PO4)2) cho phản ứng với axit nitric, và thori nitrat thu được đem xử lý với tributyl phosphat. Các nguyên tố đất hiếm lẫn tạp chất được tách ra bằng cách điều chỉnh pH trong dung dịch sulfat.[7]

Một phương pháp tách khác là monazit được phân rã trong dung dịch chứng 45% natri hydroxit ở 140 °C. Hỗn hợp hydroxit kim loại được tách ra đầu tiên, được lọc ở 80 °C, rửa sách bằng nước và cho hòa tan vào axit hydrochloric đậm đặc. Sau đó, dung dịch axit được trung hòa với hydroxit để đạt đến pH = 5,8, mức mà tạo kết tủa thori hydroxit (Th(OH)4) chứa khoảng ~3% hydroxit đất hiếm; các hydroxit đất hiếm còn lại vẫn nằm trong dung dịch. Thori hydroxit đem hòa tan trong axit vô cơ và sau đó tách ra khỏi các nguyên tố đất hiếm. Một phương pháp hiệu quả là sự hòa tan thori hydroxit trong axit nitric, so dung dịch tạo thành có thể được làm tinh khiết bằng cách chiết tách với các dung môi hữu cơ:[7]

Thori kim loại được tách ra từ anhydrous oxit hoặc clorua bằng cách phản ứng với canxi trong không khí trơ:[8]

Đôi khi thori được tách ra bằng phương pháp điện phân florua trong hỗn hợp natri và kali clorua ở 700–800 °C trong nồi bằng than chì. Thori độ tinh khiết cao có thể được tách ra từ iotua của nó với quá trình hình thành thanh tinh thể.[9]