LSD jest pochodną ergoliny. Otrzymywane jest statystycznie wewnątrz reakcji kwasu lizergowego spośród dietyloaminą. Kwas lizergowy otrzymuje się na wskroś alkaliczną hydrolizę lizergamidów - ergotaminy dodatkowo erginy. LSD jest cząsteczką chiralną, spośród dwoma asymetrycznymi atomami węgla (C-5 także C-8), oznacza to ma 4 możliwe stereoizomery.
Aktywny biologicznie LSD owo izomer (+)-D, oznacza to posiadający konfigurację absolutną (5R,8R). Inne izomery LSD negacja logiczna posiadają właściwości psychoaktywnych. Izomery lizergamidów 5S (czyli L) negacja logiczna występują w środku naturze oraz negacja logiczna mogą znajdować się otrzymane spośród kwasu D-lizergowego. Podczas syntezy spośród kwasu D-lizergowego powstaje ciągle pewna poziom tzw. izo-LSD, innymi słowy izomeru 5R,8S. Izomer ów prawdopodobnie stać się wyizolowany wskroś chromatografię cieczową czy być może znajdować się wystawiony na działanie reakcji izomeryzacji aż do aktywnej formy LSD. Bardzo czysta chlorek sodu LSD w toku potrząsania emituje delikatne błyski białego światła[11], spośród kolei wewnątrz świetle UV LSD przybiera barwę niebieskawą.