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提取法一般自乳酪素或血粉中提取，以血粉為多。經鹽酸或硫酸水解、濃縮等工序后，在PH1.8-2.0時以強酸性陽離子交換樹脂吸附、氨水洗脫；或苦味酸沉淀等方法獲得賴氨酸結晶。合成法化學法合成ɑ-賴氨酸的工藝很多，用于工業化的生產方法有荷蘭DSM法和日本東麗法兩種。DSM法是以己內酰胺為原料，東麗法以環己烷（環己烷光化硝化過程的副產物）為原料。兩者都是首先生成ɑ-氨基己內酰胺，再經水解生成dl-賴氨酸，以后再用酶法進行分割，制成L-賴氨酸。發酵法包括直接賴氨酸發酵消泡劑發酵法和發酵消泡劑賴氨酸兩步發酵法。所謂兩步發酵法即由甲菌生成二氨基庚二酸，已菌生成二氨基庚二酸脫羧酶，從而生成賴氨酸。酶法合成酶法轉化：氨基酸制造工業在1970年以后確立了賴氨酸發酵消泡劑發酵法及合成法為主的生產工藝。近年來化學合成法和酶合成法相結合的新工藝用于生產L-氨基酸有了新的成就。顯示酶法收率高，成本低，周期短的優點。酶法轉化dl-氨基己內酰胺為L-賴氨酸，則于1977年10月在日本正式投入生產。酶法轉化原理：利用隱球酵母產生的L-氨基己內酰胺水解酶將L-氨基己內酰胺水解，生產L-賴氨酸。這種酶只能水解L型的，而對D型則無能為力。D-氨基己內酰胺需要通過無色桿菌產生的D-氨基己內酰胺消旋酶將其旋化，生產L-氨基己內酰胺。如將以上兩種菌混合培養，同時使用賴氨酸發酵消泡劑，則可使dl-氨基己內酰胺直接轉化，全部生成L-賴氨酸。酶法分割：即將dl-賴氨酸通過酰化酶的作用，使具有生物活性的L-賴氨酸分出。酰化酶只能作用于乙酰-L-賴氨酸，而對乙酰-D-賴氨酸不起反應，經酶與賴氨酸發酵消泡劑作用后，得到L-賴氨酸和乙酰-D-賴氨酸，再用有機溶劑提取L-賴氨酸。關于dl-賴氨酸的分割，除酶法外，還有化學法分割，如賴氨酸谷氨酸鹽法分割、dl-賴氨酸-3,5-二硝基苯甲鹽法分割和有機溶劑分割等。賴氨酸的生物合成途徑微生物生物合成賴氨酸有兩條途徑：一是細菌類的二氨基庚二酸（DAP）途徑；另一條是霉菌酵母ɑ-氨基己二酸途徑。具有其中一條途徑的菌種就不具有另一條途徑的酶系。二氨基庚二酸（DAP）途徑：除細菌外，也存在于綠藻，原生動物和高等植物之中。這條途徑與合成蘇氨酸、蛋氨酸和異亮氨酸途徑一樣都以天門冬氨酸作為起始物質。而天門冬氨酸是由延胡索酸直接氨化生成。ɑ-氨酸己二酸途徑：這是一條循環系統。二氨基庚二酸途徑的代謝調節這條途徑廣泛存在于細菌之中，但其代謝控制卻是多種多樣的，即使是近緣菌株之間也不一樣。 對于酸棒桿菌（還有多粘芽孢桿菌、莢膜紅假單胞菌、黃色短桿菌）不存在像大腸桿菌的同功酶，而僅僅一種由賴氨酸+蘇氨酸的協同抑制進行代謝控制。在大腸桿菌中天門冬氨酸半醛脫氫酶還受到賴氨酸的抑制，而谷氨酸棒桿菌與賴氨酸發酵消泡劑等不受抑制。至少高絲氨酸脫氫酶，在大腸桿菌中，亦有兩個同功酶，HD-1受蘇氨酸的抑制和阻礙。HD-2受蛋氨酸的阻礙。而在谷氨酸棒桿菌只有以后各酶，受蛋氨酸阻礙和蘇氨酸抑制。大腸桿菌中還有別的酶受阻礙和抑制。這些抑制和阻礙的差別，對選育賴氨酸生產菌株關系極大。本文參考《發酵微生物學》一書。