Sie wird aus alkalisch vorbehandelter Wachsmaisstärke oder Kartoffelstärke durch eine polymeranaloge Reaktion mit Propylenoxid hergestellt. Bei dieser Reaktion reagieren nicht alle Hydroxygruppen, sodass Gemische mit unterschiedlich hohem Substitutionsgrad entstehen. Auch der Substitutionsgrad der einzelnen Stärkebausteine innerhalb eines Polymers kann unterschiedlich hoch ausfallen.
Damit besteht die Hydroxypropylstärke fast ausschließlich aus Amylopektin, also aus verzweigten Ketten von Glucosemolekülen. Um einen zu schnellen Abbau des Amylopektins durch das endogene Enzym Amylase zu verhindern, erfolgt eine teilweise Hydroxypropylierung der Glucoseeinheiten. Diese Hydroxypropylierung ist auch notwendig um eine Wasserlöslichkeit von Stärke zu erreichen.