Metode za kemično sintezo peptidov vključujejo sintezo peptidov v-fazi raztopine in sintezo peptidov v trdni-fazi. Sinteza peptidov v-fazi raztopine vključuje spajanje aminokislin v raztopini; tipično poteka v smeri od C-terminala do N-terminala in je primeren za sintezo kratkih peptidov (npr. tistih, ki vsebujejo manj kot 10 aminokislin). Običajno uporabljene zaščitne strategije vključujejo metode BOC (tert-butiloksikarbonil) in Z (benziloksikarbonil). Ta pristop ponuja prednosti, kot so nižji stroški in enostavno{12}}širjenje, čeprav zahteva čiščenje vmesnih proizvodov. Uporabljeni primarni pripajalni reagenti so karbodiimidnega tipa (npr. DCC); vendar lahko ti povzročijo stranske reakcije racemizacije, ki jih je mogoče zatreti z dodatkom aditivov, kot je HOBt.
Temeljno načelo sinteze peptidov v trdni{0}}fazi vključuje imobilizacijo C-terminalne aminokisline peptidne verige na trdno podlago (kot je smola). Peptidna veriga se nato postopoma podaljša skozi niz ponavljajočih se korakov, ki vključujejo deprotekcijo, aktivacijo in spajanje; smer sinteze na splošno poteka od C-konca do N-konca. Glavni uporabljeni zaščitni strategiji sta metodi BOC (tert-butiloksikarbonil) in Fmoc (9-fluorenilmetiloksikarbonil), pri čemer se je metoda Fmoc pojavila kot prevladujoč pristop zaradi blagih reakcijskih pogojev. Običajno uporabljeni pripajalni reagenti vključujejo karbodiimidne -reagente (npr. DCC) in onijeve soli (npr. HBTU). Po sintezi je treba peptid odcepiti-običajno z uporabo reagentov, kot sta TFA ali HF, da se eluira iz nosilca smole.
Izbira metode sinteze peptidov je odvisna od dolžine peptidne verige in specifičnih značilnosti njenega zaporedja: sinteza v trdni-fazi nudi visoko učinkovitost in jo je zlahka mogoče avtomatizirati, zaradi česar je zelo{1}}primerna za sintezo srednje-dolgih peptidov (npr. približno 30 aminokislin); nasprotno pa je sinteza-faze raztopine bolj primerna za proizvodnjo kratkih peptidov. Za "težke" peptide-, kot so zaporedja, ki so nagnjena k agregaciji, ali tista, ki vsebujejo specializirane aminokisline-, se lahko uporabijo alternativne strategije, kot je metoda s psevdoprolinom ali zaščitne metode tipa *orto*-hidroksibenzil-.