Синтез тиофена осуществляется из бутана и паров серы или диоксида серы (SO2) при высокой температуре:
Тиофен можно получать также различными методами пиролиза:
Взаимные превращения фурана, тиофена и пиррола
Между фураном, тиофеном и пирролом существует взаимосвязь, открытая советским ученым Ю.К. Юрьевым, которая заключается в превращении указанных гетероциклов друг в друга при температуре 450°С в присутствии оксида алюминия (реакция обмена гетероатома):
Выходы продуктов при этих превращениях обычно небольшие, наибольшие в превращениях фурана.