紧凑的结构和官能团的缺少使得长叶烯的全合成为许多研究团队提出精彩合成路线提供了机会。值得注意的几条合成路线是由科里、麦克默里、约翰逊、奥波尔策、和舒尔茨完成的。约翰逊的合成路线的可行性已经现代量子力学计算证实。阳离子级联机理说明该反应经过一个非经典碳正离子中间体。
生物合成.长叶烯的生物合成通过法尼基焦磷酸 (1)（也称作法尼基焦磷酸酯）的阳离子聚环化级联完成。末端烯烃首先失去焦磷酸基团并环化形成中间体3，再通过H[1,3]σ迁移转移双键得到中间体4。再进行两次环化之后，中间