Syntesen af etorfin foregår i to trin, hvor udgangsstoffet er et af de to morfinlignende forbindelser thebain og oripavin. I det første trin af syntesen laver man en Diels-Alders ringslutning ved at lade udgangsstoffet reagere med but-3-enon. I syntesens andet trin foretages der en Grignard reaktion med propan-1-magnesiumbromid efterfulgt af behandling med hydrogeniodid.