Хидроксаминске киселине се могу добити директном реакцијом карбоксилних киселина са хидроксиламином. Овај метод се обично спроводи у киселим или базним условима; карбоксилна киселина обезбеђује карбонилну групу, док хидроксиламин снабдева -Н-ОХ део, дајући хидроксаминску киселину путем нуклеофилне реакције адиције. Оперативно, неопходно је контролисати температуру реакције и нивое влаге како би се спречиле нуспојаве, а истовремено се обезбеди принос и чистоћа производа. Други уобичајено коришћен метод укључује реакцију ацил халида са хидроксиламином. У овом приступу, карбоксилна киселина се прво претвара у ацил халид, који затим реагује са хидроксиламином да би се формирала хидроксамска киселина. Овај метод карактерише бржа брзина реакције, мање нежељених реакција и већи приноси. Индустријски, овај метод се често усваја због услова благих реакција и доследних приноса, што га чини добро-прикладним за-производњу великих размера.
Алтернативно, хидроксамске киселине могу да се синтетишу реакцијом естера карбоксилне киселине са хидроксиламином-поступком који је познат и као трансестерификација. Овај приступ је посебно погодан за системе{2}}осетљиве на влагу, јер заобилази проблем влаге која негативно утиче на принос производа, што је потенцијални недостатак методе директне карбоксилне киселине. Пажљивим одабиром одговарајућих растварача и реакционих температура, метода трансестерификације омогућава производњу хидроксаминских киселина високе{4}}чистоће; сходно томе, широко се користи како у лабораторијским условима тако иу финој хемијској индустрији.
