維生素B5是由α-酮異戊酸和L-天冬氨酸兩種物質經過四步酶促反應生成。最后在泛酸合成酶的催化下由ATP提供能量連接β-Ala和泛解酸生成維生素B5。利用E.coli泛酸缺陷型菌株證明了泛酸的生物合成途徑是L-Val生物合成的分支。因此如果微生物失去合成L-Val、β-Ala或半胱氨酸的能力也將無法合成維生素B5。
雖然細胞膜對外源性維生素B5無通透性，但是在泛酸透酶的幫助下可以將細胞外的維生素B5轉運到細胞內，因此高等動物可以直接利用體外已有的維生素B5。此外自然界中，在動物的體液或細胞液中也含有維生素B5的高級同系物被稱為“高泛酸”。它是由泛解酸和4-氨基丁酸生成的，4-氨基丁酸主要是在Glu脫羧酶（EC 4.1.115）催化作用下由L-Glu脫羧生成。