La formazione di GMP parte dall'IMP, che con il concorso di NAD+ e per mezzo dell'inosina-5-monofosfato deidrogenasi (IMP deidrogenasi o IMPDH) si trasforma in xantosina-5-monofosfato (XMP) e NADH+H+. La XMP reagisce con la glutammina e con ATP per mezzo della guanosina-5-monofosfato sintetasi (GMP sintetasi) a dare guanosina-5-monofosfato (GMP), glutammato e AMP+PP. Il GMP è un inibitore allosterico dell'IMPDH per cui regola la produzione di se stesso. 