Sau khi đánh bắt, các loài động vật biển sẽ giảm dần độ tươi; một khi quá trình tự phân hủy bắt đầu, vi khuẩn có trong ruột, da và nước có thể dễ dàng xâm nhập vào các mô tế bào của những loài này, làm giảm độ tươi hoặc thậm chí ươn hôi. Nhuyễn thể là loài sinh vật nhạy cảm, dễ bị vi khuẩn xâm nhập, vì vậy chúng cần được xử lý ngay tại tàu khi đánh bắt, không giống như cá – có thể bắt đầu quá trình chế biến ở các nhà máy trên đất liền. Do đó, để đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng cho dầu nhuyễn thể, quy trình chiết xuất cần được kiểm soát một cách chặt chẽ. Những sản phẩm dầu nhuyễn thể khác nhau được áp dụng các phương pháp chiết xuất với độ khó khác nhau. Bên cạnh đó, axit béo omega-3 và astaxanthin có trong dầu nhuyễn thể rất nhạy cảm với sự oxy hóa và dễ bị biến chất. Vì vậy, việc duy trì, theo dõi nhằm đảm bảo tính sinh khả dụng có trong mỗi sản phẩm đòi hỏi sự cẩn thận và kĩ càng. Một số cơ sở giúp đo lường thành phần và chất lượng của dầu nhuyễn thể như: về thành phần – nồng độ EPA/DHA, tổng mức phospholipid (% PL) và nồng độ astaxanthin, về chất lượng – chỉ số peroxide (xác định mức độ peroxy hóa), chỉ số trimethylamine (TMA) và tổng số nitơ bay hơi (TVN).

Phospholipid và astaxanthin có trong dầu nhuyễn thể, đều nhạy cảm với nhiệt độ và hóa chất. Vì vậy, quá trình chiết xuất và tinh lọc đòi hỏi kiến thức hóa học chuyên sâu cùng với quy trình kĩ thuật tỉ mỉ để có thể giữ lại sự tinh khiết, ổn định và đảm bảo chất lượng cho các sản phẩm. Quá trình tinh lọc dầu nhuyễn thể về cơ bản là khác hơn so với tinh lọc các loại dầu thủy sản khác (ví dụ như dầu cá). Các loại thủy sản khác thường sử dụng phương pháp tinh lọc triglyceride – tinh lọc chủ yếu dựa vào nhiệt độ cao và các chất hóa học mạnh. 

Hiện nay trên thế giới chỉ có 3 nhà sản xuất dầu nhuyễn thể chính thống đó là Neptune Technologies and Bioressources (ở Laval, Quebec, Canada), Aker Biomarine Antarctic AS (Oslo, Na Uy) và Enzymotec Ltd,. (Migdal Haemeq, Israel), PharmaCare Laboratories (Australia) với các nhãn hàng Bioglan Red Krill Oil.