Der er to hovedmetoder til peptidbiblioteksyntese: monomermetode og submonomermetode.
Monomer metode
Monomermetoden er en traditionel tilgang til peptidbiblioteksyntese. I denne metode skal alle beskyttede monomerer syntetiseres først, og synteseprocessen for hver beskyttet monomer er besværlig og tidskrævende.
Sekundær monomer metode
Den sekundære monomermetode kræver ikke monomerer med beskyttede alfa-aminogrupper. Denne metode består af to trin: nukleofil substitution efterfulgt af acylering. Submonomermetoden tillader anvendelsen af enhver kommercielt tilgængelig eller syntetisk tilgængelig amin med stort potentiale for kombinatorisk kemi.