固相合成法的基本原理是將目標肽鏈的第一個胺基酸的C端通過共價鍵與固相載體（如高分子樹脂）連線，然後以此結合在固相載體上的胺基酸作為氨基組份。在合成過程中，通過脫去氨基的保護基並同過量的活化羧基組分反應，逐步接長肽鏈。這個過程包括重複的操作步驟：縮合、洗滌、去保護、中和和洗滌，以便進行下一輪的縮合，直至達到所需的肽鏈長度。最後，將肽鏈從樹脂上裂解下來，經過純化等處理，得到所需的多肽。
固相合成法中，α-氨基通常用BOC（叔丁氧羰基）或FMOC（9-芴甲氧羰基）保護。BOC法中，肽鏈的延長通過二環己基碳二亞胺活化、偶聯進行，而FMOC法則因其較強的酸穩定性，可以在一定程度上減少合成過程中的副反應。
固相合成法的特點包括簡化並加速了多步驟的合成，避免了因手工操作和物料轉移造成的損失。固相載體上的肽鏈處於適宜的物理狀態，可以通過快速的抽濾、洗滌進行純化，避免了液相肽合成中冗長的重結晶或分柱步驟。使用過量反應物可以迫使個別反應完全，以便最終產物得到高產率。然而，固相合成的主要存在問題是固相載體上中間體雜肽無法分離，這可能導致最終產物的純度不如液相合成物。