包括肽鏈的合成及糖鏈的合成。核心蛋白質肽鏈的合成是蛋白聚糖合成的限速步驟，在粗面內質網進行，其過程與一般蛋白質相同。肽鏈的糖基化在內質網起始，在戈爾吉氏體完成。氨基聚糖糖鏈的合成過程與糖蛋白者類似。
亦由一系列糖基轉移酶催化逐個將活化單糖的糖基轉移到肽鏈及未完成的糖鏈，使之不斷延長。糖基的硫酸化是在糖鏈的延長過程中進行的。由硫酸基轉移酶催化，從磷酸腺苷磷酸硫酸轉移硫酸基到糖基，糖鏈中的艾杜糖醛酸是由葡萄糖醛酸基在差向異構酶催化下發生旋光異構化形成的。
