Vanillin ist der Hauptaromastoff der Vanille und ein naturidentischer Aromastoff.
Vanillin findet sich am häufigsten in den Schoten der Vanilla planifolia (1,5-4 %) ferner auch in Styrax, Nelkenöl und anderen Pflanzen.
Vanillin lässt sich technisch durch Oxidation von Eugenol mit Kaliumpermanganat oder Ozon gewinnen. Guajacol lässt sich mit Formaldehyd und Nitrobenzolsulfonsäure in einem mehrere Tage dauerenden Prozess zu Vanillin und Metanilsäure umwandeln. Eine weitere Möglichkeit ist die Kondensation von Guajacol mit Glyoxylsäure und Oxidation der gebildeten 4-Hydroxy-3-methoxymandelsäure zu Phenylglyoxylsäure, welche zu Vanillin decarboxyliert wird. Ein Großteil des Vanillins wird auch aus den bei der Papierherstellung anfallenden Sulfitabfällen gewonnen. Das in den Sulfitabfällen enthaltene Lignin, genauer die Ligninsulfonsäure, wird bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck mit Oxidantien und Alkalien behandelt, wobei unter anderem Vanillin entsteht, welches durch Extraktion, Destillation und Kristallisation gereinigt wird.
Infolge seines bifunktionalen Charakters ist Vanillin sehr reaktionsfreudig. Durch Veretherung, Veresterung oder Aldolkondensation sind sehr viele Derivate synthetisierbar. Durch Angriff am aromatischen Ring sind weitere Reaktionen möglich.
Vanillin wird als Aromastoff in Lebensmitteln verwendet, unter anderem in Speiseeis, Backwaren oder Schokolade. Daneben ist Vanillin einer von vielen Duftstoffen bei der Parfümherstellung, wo er in kleinen Mengen zur Abrundung und Fixierung von süßen, balsamischen Düften verwendet wird. Auch in der chemischen Industrie wird Vanillin verwendet, beispielsweise als Ausgangsstoff zur Herstellung von Medikamenten. Vanillin ist mengenmäßig der wichtigste Geschmackstoff weltweit, da er preisgünstig hergestellt werden kann. Man geht von einer Verwendung von 12.000 Tonnen im Jahr aus. Aus etwa 2000 Tonnen Schoten, die weltweit jährlich geerntet werden, lassen sich gerade mal 40 Tonnen Vanillin herstellen.
Heute wird anstelle des teuren Vanillins oft das stärkere, synthetische Ethylvanillin verwendet, welches in der Natur nicht vorkommt.