ไม่มีพืชหรือสัตว์ที่สามารถสร้างวิตามินบี12 ได้โดยตนเอง[48]มีแต่สิ่งมีชีวิตแบบแบคทีเรีย และอาร์เคียเท่านั้น[49]ที่มีเอนไซม์ในการสังเคราะห์วิตามินทางชีวภาพกระบวนการสังเคราะห์วิตามินบี12 เต็มรูปแบบรายงานเป็นครั้งแรกโดยคู่นักเคมีชาวอเมริกันและชาวสวิสในปี 2515[50][51][52]ซึ่งก็ยังคงเป็นงานคลาสสิกในเรื่องการสังเคราะห์ทางอินทรีย์สปีชีส์จากสิ่งมีชีวิตเหล่าที่รู้ว่าสามารถสังเคราะห์วิตามินบี12 ได้คือ Acetobacterium, Aerobacter, Agrobacterium, Alcaligenes, Azotobacter, Bacillus, Clostridium, Corynebacterium, Flavobacterium, Lactobacillus, Micromonospora, Mycobacterium, Nocardia, Propionibacterium, Protaminobacter, Proteus, Pseudomonas, Rhizobium, Salmonella, Serratia, Streptomyces, Streptococcus และ Xanthomonasการผลิตวิตามินบี12 ทำโดยหมักจุลินทรีย์ที่เลือกอย่างใดอย่างหนึ่ง[53]

Streptomyces griseus ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่เคยคิดว่าเป็นยีสต์ เป็นแหล่งผลิตวิตามินบี12 หลักเป็นเวลาหลายปี[54][55]แต่ปัจจุบันมักจะใช้ Pseudomonas denitrificans และ Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii[56]แบคทีเรียเหล่านี้บ่อยครั้งเลี้ยงอย่างพิเศษเพื่อเพิ่มผลผลิต และบริษัทอย่างน้อยหนึ่งแห่ง (เช่น Sanofi-Aventis) ใช้แบคทีเรียที่ผ่านพันธุวิศวกรรม[ต้องการอ้างอิง]แต่เนื่องจากว่า สปีชีส์ต่าง ๆ ของ Propionibacterium ไม่มีพิษทั้งภายในและภายนอกแบคทีเรีย และพิจารณาว่าปลอดภัยโดยทั่วไป (generally regarded as safe หรือได้สถานะ GRAS) โดยองค์การอาหารและยาสหรัฐ จึงเป็นแบคทีเรียประเภทที่องค์กรให้ความเชื่อใจมากกว่า (preferred) ในการผลิตวิตามินบี12[57]

บริษัท 4 บริษัท ทั่วโลก (คือบริษัทฝรั่งเศส Sanofi-Aventis และบริษัทจีน 3 บริษัท) เชื่อว่าผลิตวิตามินบี12 รวมกันเป็นจำนวน 35 ตันในปี 2551[58]