HA được tổng hợp bằng phương pháp kết tủa, phương pháp sol-gel, siêu âm hóa học, phương pháp phun sấy, phương pháp điện hóa, phương pháp thủy nhiệt, phương pháp composit hay phương pháp phản ứng pha rắn.[7] Yagai và Aoki đề xuất hệ thống treo tinh thể nano hydroxyapatite có thể được điều chế bằng phản ứng kết tủa hóa học ướt sau phương trình phản ứng dưới đây:[8]

10 Ca(OH)2 + 6 H3PO4 → Ca10(PO4)6(OH)2 + 18 H2O

Tùy theo các phương pháp tổng hợp khác nhau cũng như các điều kiện tổng hợp khác nhau (như nhiệt độ phản ứng, nồng độ, thời gian già hóa sản phẩm…) mà các tinh thể có hình dạng khác nhau.

Các tinh thể HA thường tồn tại ở dạng hình que, hình kim, hình vảy, hình cầu,… và có thể nhận biết các dạng tồn tại của tinh thể HA nhờ sử dụng phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) hoặc hiển vi điện tử truyền qua (TEM).

Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng tổng hợp hydroxyapatite thông qua các tuyến đường hóa ướt có thể được cải thiện bằng siêu âm công suất cao. Sự tổng hợp siêu âm hỗ trợ (sono-tổng hợp) của hydroxyapatite là một kỹ thuật thành công để sản xuất cấu trúc nano hydroxyapatite đến tiêu chuẩn chất lượng cao. Tuyến đường siêu âm cho phép sản xuất hydroxyapatite nano tinh thể cũng như các hạt được sửa đổi, ví dụ: lõi nano vỏ lõi và vật liệu tổng hợp.[9]