2-Pirrolidona é produzida industrialmente quase exclusivamente através do tratamento da gama-butirolactona aquosa com amônia a uma temperatura de 250-290 °C e pressões que variam de 0,4-1,4 MPa sobre catalisadores sólidos de silicato de magnésio.
Reacção é realizada num reactor tubular que é embalado com o catalisador sólido. Este último é disposto como um leito fixo e a reação é realizada na fase de vapor. São atingidos rendimentos do produto de 75-85%. Após destilação e purificação subsequente, a pirrolidona 2 desejada é obtida com uma pureza de 99,5%.
Vias alternativas incluem a redução catalítica ou electroquímica da succinimida, a carbonilação da alilamina, a hidrogenação do succinonitrilo em condições hidrolíticas e a reacção de anidrido maleico ou succínico em amoníaco aquoso com Pd-Ru-catalisadores.