Прямой синтез протекает при 350⁰С и давлении 200 атмосфер. Через несколько суток устанавливается равновесие:
2Р + 3Н2 ⇄ 2РН3
при этом выход фосфина не более 2%.
Гораздо проще получить фосфин по реакции, например, фосфида кальция и соляной кислоты:
Ca3P2 + 6HCl = 2PH3↑ + 3CaCl2