现代科学技术虽还未能全理解焦糖反应的机理，但对非酶褐变反应的前期机理及反应生成物却已有了明确的认识。一般认为，焦糖反应有两种类型：一类是在有胺伴随下的美德拉反应，即由葡萄糖+NH3-R生成雪夫氏碱，进一步加热生成N-取代葡基胺；另一类是纯焦糖化反应（单纯地加热葡萄糖的焦化反应），即在相当高的高温下（大约200℃）使碳水化合物产生醛类，然后缩合成染色成份。两类反应能产生醛类和二羰基化合物，但美拉德反应渗入含氨成份，此反应机制可粗略地归纳为3步：
　　1、启动反应。A、糖-氨结合；B、阿马都利（Amadori)分子重排反应。
　　2、降解反应产生具有强紫外光吸收的无色物，释放二氧化碳。C、糖脱水。D、环开裂。
　　3、缩合反应形成高分子量的强染色成份。E、醛醇缩合；F、醛-氨聚合和含氨杂环化合物的形成。
　　根据上述原理，现代焦糖色的制造方法大致有以下几种：
　　1、常压法，即开口锅生产的方法。一般是用一只热交换器上面载90个开口的分离器，在常压下将糖料加热到一个温度值时，加入氨水，继续加热到终点。目前大多数生产厂采用的是类似此种方法。但常压法的温度难控制，质量不稳定，粘度大，应用不方便，大规模工业生产不宜采用此法。但国外某些品种也有采用此法的。
　　2、加压法。此法系将糖料置于具有搅拌器的反应锅内，以蒸汽加热（亦有以油浴加热）到相应温度后加入不同的技术助剂，保温一段时间，达到终点后，出料过滤并冷却到38℃
　　以下包装。不同的技术助剂，不同的温度，不同的保温时间，不同的PH值，可以获得不同的产品，这些工艺参数是被高度保密的技术。目前，国外的许多高质量焦糖都是用加压法生产的，近年才开始学习此法，但能大批量生产的单位还不多。
　　3、挤压法。此法系将糖料喂入具有螺旋杆的挤压机，经数分钟的高温后被喷出并磨碎，获得含水3%左右的粉末焦糖。也可以用淀粉或糊精作原料而制得。目前有少数单位用喷雾干燥或真空烘干法少量生产固体焦糖，其工艺不够成熟，产品质量、包装方面存在不少问题，因此固体焦糖未形成生产能力。