Postupci uključeni u proizvodnju antibiotika ovise o tome je li proizvod prirodan, polusintetski ili potpuno sintetički. Prirodni lijekovi se proizvode uzgojem mikroorganizama u kontroliranim uvjetima i prikupljanjem spojeva koje oni izražavaju, dok polusintetski proizvodi uključuju dodatni korak za modificiranje prirodno proizvedenih kemikalija. Sintetika se, kao i sulfa lijekovi, proizvodi kemijskim proizvodnim procesom. Proizvodnja antibiotika u svim slučajevima zahtijeva sterilno okruženje uz stalno praćenje kako bi se provjerili znakovi kontaminacije koji bi mogli ometati sigurnu proizvodnju lijekova.
Prirodni antibiotici zahtijevaju pripremu kulture mikroorganizama, poput gljiva, koji izražavaju antibiotike kao nusproizvod. Uzgajaju se u velikim spremnicima za fermentaciju s hranom kako bi se razmnožavali. Mikrobiolog nadzire proces, kontrolirajući temperaturu, vlažnost i druge uvjete kako bi se povećao prinos. Može potrajati nekoliko dana za pripremu antibiotske juhe koju je potrebno proći kroz sustave za filtriranje kako bi se lijek pročistio i ekstrahirao. Testiranje uvjerava osoblje da proizvodnja antibiotika nije kontaminirana, te da je lijek dovoljno jak da se može prodati javnosti.
Polusintetski lijekovi tome dodaju korak. Umjesto pročišćavanja i pakiranja prirodnog proizvoda, osoblje u proizvodnom pogonu ga tretira kemijskim postupkom. Ovaj korak u proizvodnji antibiotika mijenja strukturu lijeka. Nije potpuno sintetički, jer se temelji na prirodnom proizvodu, ali nije isti proizvod kao onaj koji se može naći u divljini. Ovi lijekovi mogu biti virulentniji protiv šireg spektra organizama ili mogu imati manje nuspojava od njihovih prirodnih oblika. Ampicilin je primjer polusintetičkog antibiotika.
Sintetičke droge izrađuju se kemijskim reakcijama, počevši od sirovine koja se modificira u kontroliranom okruženju. Proizvodnja antibiotika putem sintetskih procesa može se lakše kontrolirati jer nije podložna prirodnim varijacijama živih organizama koji se koriste u fermentacijskim spremnicima. I dalje je potrebno pažljivo praćenje kako bi se provjerila kontaminacija i proizveli lijekovi koji su čisti i standardne koncentracije.
Kao i kod drugih farmaceutskih proizvoda, proizvodnja antibiotika podliježe regulaciji od strane vlade. Agencije mogu pregledati proizvodne pogone i serije proizvoda s ovlasti opozvati lijekove ako postoji zabrinutost oko sigurnosti ili učinkovitosti. Oni također mogu zatražiti zapisnike koji dokumentiraju postupke ispitivanja i kontrole kvalitete, kako bi potvrdili da tvrtka ima jasne interne standarde i da ih se u svakom trenutku pridržava.