胆固醇合成过程比较复杂，有近30步反应，整个过程可根据为3个阶段。
1.3-羟-3甲基戊二酸甲酰CoA（HMGCoA）的生成
在胞液中，3分子乙酰CoA经硫解酶及HMGCoA合成酶催化生成HMGCoA，此过程与酮体生成机制相同。但细胞内定位不同，此过程在胞液中进行，而酮体生成在肝细胞线粒体内进行，因此肝脏细胞中有两套同功酶分别进行上述反应。
2.甲羟戊酸（mevalonic acid，MVA）的生成
HMGCoA在HMG CoA还原酶（HMGCoA reductase）催化下，消耗两分子NADPH+H+生成甲羟戊酸（MVA）
此过程是不可逆的，HMG还原酶是胆固醇合成的限速酶。
3.胆固醇的生成
MVA先经磷酸化、脱羧、脱羟基、再缩合生成含30C的鲨烯，经内质网环化酶和加氧酶催化生成羊毛脂固醇，后者再经氧化还原等多步反应最后失去了3个C，合成27C的胆固醇（图5-20）。
