วัตถุเจือปนอาหารส่วนใหญ่ผลิตโดยการสังเคราะห์ทางเคมี
ขั้นแรก นักวิจัยแยกส่วนผสมออกฤทธิ์เป้าหมายออกจากอาหารธรรมชาติ และกำหนดโครงสร้างและส่วนประกอบผ่านการวิเคราะห์ทางเคมี
ต่อไป นักวิทยาศาสตร์สังเคราะห์วัตถุเจือปนอาหารโดยใช้ข้อมูลนี้ผ่านปฏิกิริยาทางเคมี
ในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ จะมีการประเมินความปลอดภัยและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างเข้มงวด
ในที่สุด หลังจากผ่านขั้นตอนการตรวจสอบที่จำเป็นทั้งหมดแล้ว วัตถุเจือปนอาหารก็ได้รับการอนุมัติสำหรับการผลิตเชิงพาณิชย์
