Η ξυλιτόλη, ένα συστατικό τροφής, απομονώθηκε για πρώτη φορά από το φλοιό των δέντρων οξιάς από τον Γερμανό επιστήμονα Hermann Emil Fischer το 1890. Υπάρχει φυσικά σε πρώτες ύλες φυτικής-όπως φράουλες, δαμάσκηνα και κουνουπίδι (300-935 g ξηρό βάρος/0). Μπορεί να εξαχθεί απευθείας από φυτικές πρώτες ύλες με εκχύλιση με διαλύτη, αλλά η περιεκτικότητα σε ξυλιτόλη στα φρούτα και τα λαχανικά είναι χαμηλή.
Στη δεκαετία του 1970, η Φινλανδία πρωτοστάτησε στον χρωματογραφικό διαχωρισμό της D-ξυλόζης από διάφορα λιγνοκυτταρινικά υλικά. Στη συνέχεια, η D-ξυλόζη ανήχθη σε ξυλιτόλη υπό υψηλή θερμοκρασία, υψηλή πίεση και κατάλυση υδρογόνου, εξελίσσοντας την σε μια βιομηχανική μέθοδο παραγωγής ξυλιτόλης. Εναλλακτικά, η ξυλιτόλη μπορεί επίσης να συντεθεί από λιγνοκυτταρινική βιομάζα πλούσια σε ξυλόζη. Η παραγωγή ξυλιτόλης, τόσο εγχώρια όσο και διεθνώς, χρησιμοποιεί κατά κύριο λόγο πρώτες ύλες πλούσιες σε πεντοζάνες, όπως φυσικό άχυρο σίτου, σιτάρι, μίσχοι καλαμποκιού και στάχυα καλαμποκιού. Η προεπεξεργασία περιλαμβάνει όξινη υδρόλυση (π.χ. HCl, H2SO4), ακολουθούμενη από καθαρισμό ξυλόζης από το κλάσμα ημικυτταρίνης και στη συνέχεια υδρογόνωση υπό έναν καταλύτη.
Με τις εξελίξεις στη βιοτεχνολογία, τα γεωργικά απόβλητα που περιέχουν πεντοσάνες (όπως στάχυα καλαμποκιού, βαγάσση και ελαιοπυρήνα) μπορούν επίσης να υδρολυθούν με αραιό οξύ για να ληφθεί υδρόλυση ξυλόζης. Στη συνέχεια μπορούν να χρησιμοποιηθούν μικροοργανισμοί για την αναγωγή της ξυλόζης σε ξυλιτόλη. Η χρήση μικροβιακής ζύμωσης της υδρόλυσης ημικυτταρίνης για την παραγωγή ξυλιτόλης προσφέρει πλεονεκτήματα όπως ήπιες συνθήκες αντίδρασης, απλή λειτουργία, φιλικότητα προς το περιβάλλον με σχετικά χαμηλά επίπεδα ρύπανσης και αξιόπιστη ποιότητα και ασφάλεια προϊόντος, καθιστώντας την μια πιθανή εναλλακτική λύση χαμηλού κόστους για την απόκτηση αυτής της πολυόλης.