Lo xilitolo, un ingrediente alimentare, fu isolato per la prima volta dalla corteccia dei faggi dallo scienziato tedesco Hermann Emil Fischer nel 1890. È presente naturalmente in materie prime vegetali-come fragole, prugne e cavolfiore (300-935 mg/100 g di peso secco). Può essere estratto direttamente da materie prime vegetali mediante estrazione con solvente, ma il contenuto di xilitolo nella frutta e nella verdura è basso.
Negli anni '70, la Finlandia è stata pioniera nella separazione cromatografica del D-xilosio da vari materiali lignocellulosici. Successivamente, il D-xilosio è stato ridotto a xilitolo mediante catalisi ad alta temperatura, alta pressione e idrogeno, sviluppandolo in un metodo industriale per la produzione di xilitolo. In alternativa, lo xilitolo può anche essere sintetizzato da biomassa lignocellulosica ricca di xilosio-. La produzione di xilitolo, sia a livello nazionale che internazionale, utilizza principalmente materie prime ricche di pentosani, come paglia di grano naturale, grano, stocchi di mais e pannocchie di mais. Il pretrattamento prevede l'idrolisi acida (ad esempio, HCl, H₂SO₄), seguita dalla purificazione con xilosio dalla frazione emicellulosica e quindi dall'idrogenazione sotto un catalizzatore.
Con i progressi della biotecnologia, anche i rifiuti agricoli contenenti pentosani (come pannocchie di mais, bagassa e sansa di oliva) possono essere idrolizzati con acido diluito per ottenere xilosio idrolizzato. I microrganismi possono quindi essere utilizzati per ridurre lo xilosio a xilitolo. L'uso della fermentazione microbica dell'idrolizzato di emicellulosa per produrre xilitolo offre vantaggi come condizioni di reazione blande, funzionamento semplice, rispetto dell'ambiente con livelli di inquinamento relativamente bassi e qualità e sicurezza affidabili del prodotto, rendendolo una potenziale alternativa a basso-costo per ottenere questo poliolo.