La ptérine existe dans la nature sous différentes formes, dépendantes de leur fonctions. La tétrahydrobioptérine, la principale ptéridine non conjuguée chez les vertébrés, est un cofacteur dans l'hydroxylation de composés aromatiques et la synthèse de l'oxyde nitrique. La molybdoptérine est une ptéridine substituée, qui se lient à du molybdène pour donner des cofacteurs d'oxydo-réductases impliqués dans les hydroxylations, la réduction des nitrates nitrate et l'oxydation respiratoire. La tétrahydrométhanoptérine est utilisée par les organismes méthanogéniques. La cyanoptérine est une version glycosylée de la ptéridine, dont la fonction est pour l'instant inconnue chez les cyanobactéries.
On peut réaliser la synthèse de la ptérine à partir de l'ester méthylique de la 2-carboxy-3-chloropyrazine et de l'hydrogénocarbonate de guanidinium.
Une autre synthèse part de la 2,4,5-triamino-6-hydroxypyrimidine réagissant avec l'éthanedial.