I vaccini possono essere prodotti a partire da batteri, virus, specifiche parti di organismi (quali polisaccaridi o proteine) o con composti prodotti dagli stessi.

La scoperta di un vaccino richiede un lungo, complesso e costoso processo di ricerca caratterizzato da ingenti investimenti e idee innovative.
Lo sviluppo di nuovi prodotti attraversa quattro stadi: ad una prima fase pre-clinica seguono tre fasi cliniche con sperimentazione sulle persone, che richiedono un numero sempre crescente di soggetti a mano a mano che si avanza negli studi.
Una volta terminata la sperimentazione viene presentato un dossier alle Autorità regolatorie che valutano se autorizzare l'immissione in commercio del vaccino.
Prima di arrivare alla registrazione di un nuovo prodotto possono trascorrere tra gli 8 e i 12 anni.
Trattandosi di prodotti biologici, il ciclo di produzione dei vaccini può durare quasi due anni e richiede rigorosi controlli standard su ogni lotto, realizzabili solo alla fine della catena produttiva.

Per le vaccinazioni contro le influenze stagionali il ciclo produttivo può essere molto più breve poiché ciò che varia è solo il ceppo di partenza e il processo di produzione rimane lo stesso.

Per tutti i tipi di vaccini la conservazione e la distribuzione deve avvenire a temperatura controllata per garantirne la sicurezza.

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