Langkah pertama dalam penghasilan MDI ialah dengan melakukan tindak balas antara anilin dan formaldehid, dengan menggunakan asid hidroklorik sebagai pemangkin untuk menghasilkan campuran diamina asal, 4,4'-diaminodifenilmetana dan poliamina.

Diamina ini kemudiannya ditindak balas bersama fosgen untuk menghasilkan campuran isomer diisosianat. Penyulingan berperingkat pula dijalankan untuk memisahkan antara isomer-isomer diisosianat tersebut.