Tahin üretimi; susamın temizlenip soyulması, kavrulması ve taş değirmenlerde düşük devirle öğütülmesiyle gerçekleştirilir. Elde edilen ürün homojenleştirilip doluma hazır hale getirilir.
Tahin üretimi, hammaddenin fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlı olarak dikkatli şekilde kurgulanmış bir dizi prosesi içerir. Süreç, ham susamın temizlenmesiyle başlar. İlk olarak susam, ön eleme ile taş, toz ve diğer yabancı maddelerden ayrıştırılır. Ardından soyma makinelerinde susamın dış kabuğu mekanik olarak ayrılır. Bu aşamada susamın zarar görmemesi ve iç yapısının bozulmaması için susam dikkatle kontrol edilir. Soyulmuş susam, tuzlu suya batırılarak kabuk ayrımının tamamlanması sağlanır, ardından yıkama havuzlarında tuzdan arındırılmak üzere yıkanır ve santrifüjle fazla suyu alınarak kurutma veya kavurm ünitesine aktarılır.
Kavurma işlemi, tamburlu sistemlerde ya da yarı silindirik sürekli hatlarda 140–160 °C arası sıcaklıklarda yapılır. Bu aşamada sıcaklık kontrolü, zamanlama ve tambur devri ürün kalitesini doğrudan etkiler. Kavurma süreci sırasında susamın doğal yağ yapısı açığa çıkar, aroma bileşenleri gelişir ve tahine özgü karakteristik tat profili oluşur.
Kavrulan susam ön soğutma ve dinlendirme sonrası taş değirmenlere veya tahin makinesine aktarılır. EYG taş değirmen sistemlerinde öğütme işlemi düşük devirli (örneğin 40–60 rpm) ve doğal taş yüzeyleri üzerinde gerçekleştirilir. Öğütme sırasında taşların yüzey formu, susam akışı ve merkezden çevreye doğru olan taş basıncı tahinin kıvamını ve partikül boyutunu belirler. Öğütülen tahin, genellikle 80 mikron altı partikül boyutuna sahip olacak şekilde inceltilir endüstriyel tip tahin makinelerinde bu değer daha ince olabilir. Son aşamada tahin, çökme ve yağ ayrışmasını engellemek üzere mikserli dinlendirme tanklarında homojenleştirilir ve ardından dolum makinesine sevk edilerek paketleme aşamasına geçilir.