Phức hợp thiamine sinh tổng hợp bởi vi khuẩn, một số sinh vật đơn bào, thực vật và nấm. Các gốc thiazol và pyrimidin được sinh tổng hợp riêng biệt rồi kết hợp để tạo ra thiamine monophosphate (ThMP), bởi tác động của enzyme thiamine-phosphate synthase (EC 2.5.1.3). Các con đường sinh tổng hợp có thể khác nhau giữa các sinh vật. Trong E. coli và các Enterobacteriaceae, ThMP có thể bị phosphoryl hóa tại các cofactor ThDP bởi thiamine-phosphate kinase (ThMP + ATP → ThDP + ADP, EC 2.7.4.16). Trong hầu hết các vi khuẩn và ở loài nhân thực, ThMP thủy phân tạo thành thiamine, sau đó bị pyrophosphoryl hóa thành ThDP bởi enzyme diphosphokinase thiamine (thiamine + ATP → ThDP + AMP, EC 2.7.6.2).

           Các con đường sinh tổng hợp được hoạt hóa tại riboswitch. Nếu có đủ nồng độ thiamine trong tế bào thì thiamine liên kết với các mRNA bằng các enzyme để ức chế dịch mã chúng. Nếu vắng mặt thiamine sẽ không có sự ức chế, và các enzyme cần thiết cho sự sinh tổng hợp được dịch mã. TPP riboswitch và các riboswitch khác đều được phát hiện ở sinh vật nhân sơ và nhân thực.