除了从番茄中提取番茄红素之外，还可以采用藻类和真菌及酵母发酵制备番茄红素。异戊烯焦磷酸（IPP）作为番茄红素合成途径中第一个较为直接的前体物质，是由葡萄糖转化而来。
含番茄红素较高的有红色细菌属，但还未能工业化生产。利用霉菌的发酵可生产番茄红素，但因番茄红素经环化酶作用可形成多种类胡萝卜素，需避免环化反应。
利用基因工程和生物技术已能部分控制番茄红素合成过程中前体物质的转化方向，如使FPP竞争性地从生成麦角固醇转向番茄红素。微生物发酵生产番茄红素技术目前未能达到工业化生产的规模，但发酵法成本及污染相对较低，如能进一步提高菌体的贮存力和转化力，是实现工业化生产番茄红素经济而有效的途径。