El xilitol, un ingredient alimentari, va ser aïllat per primera vegada de l'escorça dels faigs pel científic alemany Hermann Emil Fischer l'any 1890. Existeix de manera natural en matèries primeres d'origen vegetal, com ara maduixes, prunes i coliflor (300-935 mg/100 g de pes sec). Es pot extreure directament de matèries primeres d'origen vegetal mitjançant l'extracció de dissolvents, però el contingut de xilitol en fruites i verdures és baix.
A la dècada de 1970, Finlàndia va ser pionera en la separació cromatogràfica de la D-xilosa de diversos materials lignocel·lulòsics. Posteriorment, la D-xilosa es va reduir a xilitol a alta temperatura, alta pressió i catàlisi d'hidrogen, convertint-ho en un mètode industrial per a la producció de xilitol. Alternativament, el xilitol també es pot sintetitzar a partir de biomassa lignocel·lulòsica rica en xilosa-. La producció de xilitol, tant a nivell nacional com internacional, utilitza principalment matèries primeres riques en pentosans, com ara palla de blat natural, blat, tiges de blat de moro i panotxes de blat de moro. El pretractament implica hidròlisi àcida (per exemple, HCl, H₂SO₄), seguida de la purificació de xilosa de la fracció d'hemicel·lulosa i després hidrogenació sota un catalitzador.
Amb els avenços de la biotecnologia, els residus agrícoles que contenen pentosans (com les panotxes de blat de moro, el bagàs i l'orujo d'oliva) també es poden hidrolitzar amb àcid diluït per obtenir hidrolitzat de xilosa. Els microorganismes es poden utilitzar per reduir la xilosa a xilitol. L'ús de la fermentació microbiana de l'hidrolitzat d'hemicel·lulosa per produir xilitol ofereix avantatges com ara condicions de reacció suaus, funcionament senzill, respectuós amb el medi ambient amb nivells de contaminació relativament baixos i qualitat i seguretat fiables del producte, cosa que el converteix en una alternativa potencial de baix cost-per obtenir aquest poliol.