用苯胺與甲醛在酸性條件下進行縮合是國外生產MDI完全成熟的技術路線、反應物用堿中和後進行蒸餾，得到二苯基甲烷二胺（MDA）。將MDA用溶劑溶解後，進行光氣化反應制成多苯基多異氰酸酯4.4-MDI 2.4-MDI 2.2-MDI或混合PMDI，再進行蒸餾精制，得純MDI。 遊離胺與光氣反應是MDI最重要的方法，反應前先將胺溶解在惰性溶劑內，於低溫下連續地加入相同溶劑的過量光氣，形成氨基甲酰氯和胺鹽酸鹽漿料，再加熱至高溫，並通入過量光氣，直至獲得清澈的溶液。此反應在約20%的溶液中進行，為減少副反應，光氣必須過量50%以上。光氣對人體毒性大，並具有殺傷力，為此中央對之控制極嚴，而且，光氣法生產投資大，光氣不便運輸和貯存，產生的氯化氫嚴重腐蝕設備，生產要求苛刻，操作危險性大，設備檢修不易。如今，人們都在積極開發替代光氣的方法。
美國孟山都公司已發表了專利。采用胺、二氧化碳和脫水劑等非光氣法生產TDI和MDI。反應在近乎常壓和較低的壓力下先生成氨基甲酸酯，再用五氧化二磷和三乙胺做脫水劑脫水生成異氰酸酯。從整個反應來看，今後的主導方向是催化羰基合成氨基甲酸酯後再熱解成MDI。據報道，德國BASF公司在比利時和美國建有氨基甲酸酯法的工業生產裝置。朝日公司報導的數據顯示，非光氣法較光氣法生產成本降低20%。