由β-胡蘿卜素轉變為蝦青素需加上2個酮基和2個羥基,化學合成比較困難,且產物大多為順式結構,而生物合成需要的蝦青素大多數為反式結構。蝦青素的合成需經多步化學和生物催化反應才能完成,其中生物催化作用是選擇確定合成過程中間體碳原子的立體構型或氧原子的取代位置,化學合成的主要前體物質為（S）-3-乙酸基-4-氧代-β-紫蘿酮,它是由不同的微生物對（R）-萜烯醇醋酸鹽的不對稱水解,后經萃取、反流分布及重結晶等技術處理所得產物,這種前體物質經過反應轉化為含15個碳原子的維悌希鹽,最后由2個維悌希鹽與1個含10個碳原子的雙醛反應生成蝦青素,該工藝十分復雜,合成比較困難,世界上只有個別企業用化學合成法工業化生產蝦青素,且合成的反式蝦青素價格昂貴。