Jalur biosintesis umum capsaicin dan capsaicinoid lainnya telah dijelaskan pada tahun 1960 oleh Bennett dan Kirby, dan Leete dan Louden. Studi radiolabeling diidentifikasi fenilalanin dan valin sebagai prekursor untuk capsaicin. Enzim dari phenylpropanoid jalur, phenylalanine ammonia lyase (PAL), sinamat 4-hidroksilase (C4H), caffeic acid O-methyltransferase (COMT) dan fungsi mereka dalam biosintesis capsaicinoid diidentifikasi kemudian oleh Fujiwake et al., dan Sukrasno dan Yeoman. Suzuki et al. bertanggung jawab untuk mengidentifikasi leusin sebagai prekursor lain untuk bercabang-rantai jalur asam lemak . Hal ini ditemukan pada tahun 1999 yang kepedasan cabai ini terkait dengan tingkat transkripsi lebih tinggi dari enzim kunci dari phenylpropanoid jalur, phenylalanine ammonia lyase, sinamat 4 -hydroxylase, asam caffeic O-methyltransferase. Penelitian serupa menunjukkan tingkat transkripsi tinggi di plasenta cabai dengan kepedasan tinggi gen yang bertanggung jawab untuk bercabang-rantai asam lemak jalu.
Tanaman eksklusif dari Capsicum genus menghasilkan capsaicinoid, yang alkaloid. Capsaicin diyakini disintesis di interlocular septum cabai dan tergantung pada AT3 gen, yang berada di pun1 lokus , dan yang mengkode diduga acyltransferase.
Biosintesis dari capsaicinoid terjadi pada kelenjar dari buah lada mana capsaicin synthase mengembun vanillylamine dari phenylpropanoid jalur dengan bagian asil-CoA yang dihasilkan oleh rantai cabang jalur asam lemak .
Capsaicin adalah capsaicinoid paling banyak ditemukan di Capsicum genus, tapi setidaknya sepuluh varian capsaicinoid lain ada. Fenilalanin memasok prekursor ke jalur fenilpropanoid sementara leusin atau valin menyediakan prekursor untuk bercabang-rantai jalur asam lemak. Untuk menghasilkan capsaicin, 8-metil-6-nonenoyl-CoA dihasilkan oleh rantai cabang jalur asam lemak dan kental dengan vanillamine. Capsaicinoid lainnya diproduksi oleh kondensasi vanillamine dengan berbagai produk asil-CoA dari rantai cabang jalur asam lemak , yang mampu menghasilkan berbagai asil-CoA gugus berbeda panjang rantai dan derajat ketidakjenuhan. Semua kondensasi reaksi antara produk dari fenilpropanoid dan bercabang-rantai jalur asam lemak dimediasi oleh sintase capsaicin untuk menghasilkan produk capsacinoid akhir.
