聚丙烯酰胺的生产过程分为两个主要步骤：丙烯酰胺单体的制备和聚丙烯酰胺的聚合。
首先，丙烯酰胺单体的制备始于丙烯腈，通过催化剂作用与水反应生成粗丙烯酰胺。早期采用硫酸催化，但存在转化率低、副产物多等问题，成本较高；第二代是骨架铜催化，会引入影响聚合的铜离子；而第三代微生物腈水合酶催化技术则更为先进，转化率高，产物纯度高，无需复杂后处理，适用于高分子质量产品的生产。我国在1985年后开始引进并发展这种技术，特别是在微生物催化剂方面取得了显著成果。
聚丙烯酰胺的聚合过程以丙烯酰胺水溶液为原料，在引发剂作用下进行。早期的工艺如盘式聚合和捏合机聚合，逐渐发展到锥形釜聚合，减少了胶块黏附问题。工艺配方上，有前加碱共水解和后加碱后水解两种，各有优缺点。引发剂方面，使用了过氧化物、偶氮化合物等，这些化学物质各有其特性和适用范围。
聚丙烯酰胺是水溶性的有机高分子化合物、 主链上有活泼的酰胺基和双键。采用不同的聚合工艺、引入不同的官能团、 可得到不同分子量和不同电荷密度的聚丙烯酰胺系列产品、是化学性质非常活泼和应用广泛的多功能高分子化合物。 聚丙烯酰胺作为造纸助剂、 应用非常广泛。根据分子量的不同、聚丙烯酰胺在造纸工业中可用作干强剂、助留剂、助滤剂和絮凝剂等。造纸行业中高分子量低电荷密度的阳离子聚丙烯酰胺是最常用的助留剂之一。 因为其所带电荷与纤维所带的电荷相反、可直接与无机盐离子、纤维以及其它有机高分子发生静电桥梁作用可以起到很好的絮凝作用、 且不受浆料 pH值的限制。阳离子聚丙烯酰胺用于在造纸助留过程中利用填料表面的负电性、用阳离子高分子聚电解质对其进行阳离子化、 以增加填料颗粒与纸浆纤维和细小纤维的吸附、 从而提高填料的单程留着率、 并减少白水中的填料含量、 减少流失从而降低成本、 还可以降低浆料上网的浓度和灰分、延长成形网的寿命、并且纸页的平滑度和不透明度可以得到改善。