可以采用蛋白质水解法和合成法生产谷氨酸，但发酵法是生产谷氨酸的主要方法。发酵生产谷氨酸的碳源是薯类、玉米、木薯淀粉、椰子树淀粉等淀粉的水解糖或糖蜜，也可以是乙酸、液态石蜡（C16石蜡）及其他石油化工产品，碳源用以构成微生物细胞和代谢产物中的碳架和能源的营养物质。氮源是铵盐、尿素等，氮是构成菌体细胞蛋白质和核酸等的主要元素，氮也是构成发酵产品谷氨酸氨基的主要组成元素。其他辅助原料为无机盐类，维生素等，例如微生物需要适宜的磷浓度，镁是刺激菌体生长的无机激活剂，钾盐促进产酸，玉米浆提供生物素和有机氮源。此外还包括各种促进剂和添加剂。生产菌是短杆菌（Brevibacterium)、北京棒杆菌（Corynebacterium pekinensis)等。于大型发酵罐中，通气搅拌发酵，温度30-34℃，pH>7-8，经30-40h发酵后，除去细菌，将发酵液中谷氨酸提取出来，精制后即为成品，上述流程中采用等电点法提取，也可采用离子交换法、盐酸盐法、直接浓缩法（以乙酸为原料时）等。发酵法生产的产品为左旋谷氨酸，含量大于98%。每吨谷氨酸消耗淀粉（80%）4000kg，菌种25kg。合成法的优点是不消耗粮食，但生产过程需要高压（约20MPa）、高温（120℃以上），采用有毒原料，设备投资比发酵法高出一倍，得到的消旋谷氨酸还要进拆分，生产工艺复杂。按生产1t 99%的谷氨酸钠（味精）计算，合成法消耗丙烯腈640kg，年产量在5000t以上时，生产成本与发酵法接近。