尿素的生产主要有合成法等方式。工业上一般通过二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素。具体来说，首先将二氧化碳加压并加热到一定温度和压力，使其成为超临界状态的流体，然后通入氨气，在催化剂的作用下进行反应生成尿素。
原料准备方面
氨气来源：氨气可以通过合成氨工艺制得，合成氨通常是将氮气和氢气在高温、高压和催化剂存在下反应生成。例如，以天然气为原料时，先将天然气转化为含氢和一氧化碳的原料气，经过净化除去杂质后，与氮气合成氨。二氧化碳来源：二氧化碳可以来自多个途径，比如来自合成氨生产过程中的副产物，合成氨过程中碳氢化合物转化会产生二氧化碳；也可以通过煅烧石灰石等方法获得，煅烧石灰石时会分解产生大量二氧化碳气体。
合成反应过程
反应条件：尿素合成一般在较高的压力和温度下进行。通常反应压力在13 - 35MPa左右，反应温度在180 - 200℃。在这样的条件下，二氧化碳和氨气发生化学反应，化学方程式为：2NH₃ + CO₂ ⇌ CO(NH₂)₂ + H₂O。这个反应是一个可逆反应，需要在合适的催化剂作用下才能有效地进行，提高反应的转化率。反应后的处理：反应后的混合物料中含有未反应的氨气、二氧化碳以及生成的尿素等。需要进行分离提纯操作。一般通过减压降温的方法使尿素从混合物料中结晶析出，然后经过进一步的分离、干燥等步骤得到尿素产品。
生产工艺类型
水溶液全循环法：这是比较传统的尿素生产工艺。它将未反应的氨气和二氧化碳通过循环系统再次参与反应，提高原料的利用率。该工艺对设备的材质要求较高，因为在高温高压和有腐蚀性的物料环境下运行，但生产过程相对成熟稳定。二氧化碳汽提法：这种工艺利用二氧化碳作为汽提剂，将合成反应中生成的尿素溶液中的未反应氨气和二氧化碳汽提出来，进行循环利用。它具有能耗较低、生产能力较大等优点，是目前较为广泛采用的一种尿素生产工艺。氨气提法：以氨气作为汽提剂，将尿素合成液中的未反应氨和二氧化碳汽提分离。这种工艺在某些特定的生产条件下具有一定的优势，比如可以更好地控制产品质量等，但相对来说应用范围没有前两种工艺那么普遍。