L'alitame est préparé par une synthèse impliquant plusieurs réactions chimiques et deux intermédiaires : l'acide acétique (S)-[2,5-dioxo-(4-thiazolidine)] et la (R)-2-amino-N-(2,2,4,4-tetramethyl-3-thiétanyl)propanamide. Le composé final est isolé, purifié par cristallisation et plusieurs étapes de purification ce terminant par une recristallisation dans l'eau donnant un hydrate d'alitame. Cette synthèse est coûteuse en énergie, en déchets (produits intermédiaires) et nettoyage des futs de réactions.