Le L-menthol est synthétisé chimiquement par plusieurs processus, en commençant par un composé précurseur approprié comme l'isopulégol ou la pulégone. Ces précurseurs sont dérivés d'huiles essentielles extraites de plantes telles que l'eucalyptus, la pouliot ou la menthe poivrée. Le précurseur subit une série de réactions chimiques, y compris des étapes d'hydrogénation, d'isomérisation et de purification, pour obtenir du L-menthol pur.