روشهای سنتز شیمیایی پپتیدها عبارتند از: سنتز پپتید فاز محلول و سنتز پپتید فاز جامد. سنتز پپتید فاز محلول شامل جفت شدن اسیدهای آمینه در محلول است. معمولاً در جهت ترمینال C تا N{5}} پیش می رود و برای سنتز پپتیدهای کوتاه (مثلاً آنهایی که کمتر از 10 اسید آمینه دارند) مناسب است. استراتژیهای حفاظتی رایج شامل روشهای BOC (ترت{10}}بوتیلوکسی کربونیل) و Z (بنزیلوکسی کربونیل) است. این رویکرد مزایایی مانند هزینه کمتر و سهولت در مقیاس{12}} را ارائه میکند، اگرچه نیاز به خالصسازی محصولات میانی دارد. معرفهای جفت اولیه مورد استفاده از نوع کربودییمیدی هستند (به عنوان مثال، DCC). با این حال، این ممکن است واکنشهای جانبی راسمی شدن را القا کنند، که میتواند از طریق افزودن مواد افزودنی مانند HOBt سرکوب شود.
اصل اساسی سنتز پپتید فاز جامد شامل تثبیت اسید آمینه C{{1} انتهایی زنجیره پپتیدی بر روی یک تکیه گاه جامد (مانند رزین) است. سپس زنجیره پپتیدی به تدریج از طریق یک سری مراحل تکراری که شامل محافظت زدایی، فعال سازی و جفت شدن است، کشیده می شود. جهت سنتز عموماً از انتهای C-به انتهای N-پیش میرود. راهبردهای حفاظتی اصلی به کار گرفته شده عبارتند از روشهای BOC (ترت-بوتیلوکسی کربونیل) و Fmoc (9-فلورنیل متیلوکسی کربونیل)، که روش Fmoc به دلیل شرایط واکنش ملایم آن به عنوان رویکرد غالب ظاهر شده است. معرفهای جفتکننده معمولاً شامل معرفهای نوع{15}کربودیایمیدی (مثلاً DCC) و نمکهای اونیوم (مانند HBTU) هستند. پس از سنتز، پپتید باید معمولاً با استفاده از معرفهایی مانند TFA یا HF-بریده شود تا از پایه رزین خارج شود.
انتخاب یک روش سنتز پپتید بستگی به طول زنجیره پپتیدی و ویژگیهای خاص توالی آن دارد: سنتز فاز جامد کارایی بالایی ارائه میدهد و به راحتی قابل اتوماسیون است، و آن را برای سنتز اسیدهای آمینه متوسط{{2}، تقریباً 30 مناسب میسازد. برعکس، سنتز فاز محلول برای تولید پپتیدهای کوتاه مناسب تر است. برای پپتیدهای "سخت"{8}}مانند توالیهای مستعد تجمع یا آنهایی که حاوی اسیدهای آمینه تخصصی هستند، میتوان از راهبردهای جایگزین مانند روش سودوپرولین یا روشهای محافظت از نوع *اورتو*{10}هیدروکسی بنزیل{11} استفاده کرد.