Metoder för kemisk syntes av peptider inkluderar peptidsyntes i lösning-fas och peptidsyntes i fast-fas. Peptidsyntes i lösnings-fas involverar koppling av aminosyror i lösning; det fortsätter vanligtvis i en C-terminal till N-terminal riktning och är lämplig för syntes av korta peptider (t.ex. de som innehåller färre än 10 aminosyror). Vanligt använda skyddsstrategier inkluderar metoderna BOC (tert{10}}butyloxikarbonyl) och Z (bensyloxikarbonyl). Detta tillvägagångssätt erbjuder fördelar som lägre kostnad och enkel uppskalning, även om det kräver rening av mellanprodukter. De primära kopplingsreagensen som används är av karbodiimidtyp (t.ex. DCC); dessa kan emellertid inducera racemiseringsbireaktioner, vilka kan undertryckas genom tillsats av tillsatser såsom HOBt.
Den grundläggande principen för peptidsyntes i fast-fas involverar immobilisering av den C-terminala aminosyran i peptidkedjan på ett fast underlag (som ett harts). Peptidkedjan förlängs sedan progressivt genom en serie repetitiva steg som involverar avskyddning, aktivering och koppling; syntesriktningen fortsätter i allmänhet från C-terminalen till N-terminalen. De huvudsakliga skyddsstrategierna som används är metoderna BOC (tert-butyloxikarbonyl) och Fmoc (9-fluorenylmetyloxikarbonyl), där Fmoc-metoden har framträtt som den dominerande metoden på grund av dess milda reaktionsförhållanden. Vanligt använda kopplingsreagens inkluderar både reagens av karbodiimid-typ (t.ex. DCC) och oniumsalter (t.ex. HBTU). Efter syntes måste peptiden klyvas-vanligtvis med hjälp av reagenser som TFA eller HF för att eluera den från hartsbäraren.
Valet av en peptidsyntesmetod är beroende av peptidkedjans längd och de specifika egenskaperna hos dess sekvens: fast-fassyntes erbjuder hög effektivitet och är lätt mottaglig för automatisering, vilket gör den väl-lämpad för syntes av medellånga-aminosyror (t.ex. cirka 30 peptider); omvänt är lösnings-fassyntes bättre lämpad för produktion av korta peptider. För "svåra" peptider-såsom sekvenser som är benägna att aggregeras eller de som innehåller specialiserade aminosyror kan-alternativa strategier, såsom pseudoprolinmetoden eller skyddsmetoder av typen *orto*-hydroxibensyl-, användas.