Gli endocannabinoidi vengono prodotti all'interno delle cellule neuronali attraverso multiple vie biosintetiche. A differenza di altri neuromediatori non vengono immagazzinati in vescicole ma vengono sintetizzati "on demand" a partire da precursori fosfolipidici di membrana. Il processo di biosintesi è attivato da uno stimolo che provoca la depolarizzazione della membrana cellulare.