Die Gattung Vanilla gehört zur Familie der Orchideen und zählt rund 120 Arten. 15 von ihnen bilden aromatische Samenkapseln aus, die landläufig als Vanilleschoten bezeichnet werden. Für die kommerzielle Nutzung eignen sich wiederum nur drei Sorten, von denen die Gewürzvanille, Vanilla planifolia, die mit Abstand wichtigste ist. Der nur leicht verzweigte Spross der immergrünen Kletterpflanze erreicht eine Länge von mindestens zehn, zumeist eher vierzehn bis fünfzehn Metern. Dabei ist die Sprossachse nur rund einen Zentimeter dick. Die recht kurzgestielten Blätter haben eine länglich-ovale Form mit spitz zulaufendem Ende und werden bis zu 20 Zentimetern lang. Jedem Blatt ist eine entsprechende Luftwurzel zugeordnet. Die stark duftenden, gelb-grünlichen Blüten bilden sich in der Achsel eines kleinen Tragblattes aus. Sie haben nur eine Lebensdauer von rund acht Stunden - bevor sie wieder verwelken. Die Samenkapseln der Vanilla planifolia erreichen eine Länge von 10-25 Zentimetern, haben einen Durchmesser von gut einem Zentimeter und sind vor der Reife ebenfalls grün-gelblich. Was umgangssprachlich "Vanilleschote" genannt wird, ist im botanischen Sinn keine Schote, sondern eine Kapselfrucht.

Die Gewürzvanille benötigt für ein optimales Wachstum konstant hohe Temperaturen um die 28 Grad und eine hohe Luftfeuchtigkeit von circa 80 Prozent. Erste Früchte bilden sich nach drei bis vier Jahren aus. Die Samenkapseln werden kurz vor der Reife, bei noch hellgrüner Farbe, geerntet. Die Früchte wirken bei ständigem Hautkontakt schwach giftig und können Allergien auslösen.

Ursprünglich stammt die Gewürzvanille aus Mittelamerika und Mexiko. Schon die Azteken sollen den aromatischen Inhaltsstoff Vanillin zu schätzen gewusst haben. Sehr lange hielt Mexiko das weltweite Monopol auf die begehrte Pflanze, was vor allem daran lag, dass nur eine bestimmte, ausschließlich in Zentralamerika und Mexiko heimische Biene der Gattung Melipona die Pflanze bestäubte. Erst 1837 wurde dieser sehr spezielle Fortpflanzungsmechanismus entschlüsselt und fünf Jahre später gelang es einem Plantagensklaven, mehr oder weniger zufällig, die Bestäubung manuell zu bewerkstelligen. Diese künstliche Bestäubung mit Holzstäbchen und/oder Halm wird noch heute auf vielen Plantagen von Arbeitern so durchgeführt.

Der Anbau erfolgt in zwei Varianten: zum einen werden Bäume oder andere Pflanzen als Stützpflanzen genutzt. Diese Form des Anbaus wird noch hauptsächlich von Kleinbauern praktiziert, welche Kaffee-, Orangen-, oder natürliche Bäume als Stütze verwenden. Der Ertrag variiert hier stark von 50-500kg Früchte/ha.

Zum anderen lässt sich die Gewürzvanille auch in Monokulturen, entweder mit Stützbäumen oder Holzgerüsten anbauen. Entscheidend ist hier die Ausnutzung des Platzes, um den maximalen Ertrag zu erzielen. Als Stützbäume eignen sich Erythrina sp. und Gliricida sepium, welche je Stamm ca. zwei Gewürzpflanzen tragen können. Obwohl hier der Ertrag auf bis zu 4000kg/ha gesteigert werden kann, sinkt der Ertrag nach dem fünften Jahr, da es zu einem Platzmangel der Pflanzen kommt.

Vanille wird fast ausschließlich durch Stammstecklinge vermehrt. Die Pflanze fängt erst im zweiten oder dritten Jahr nach Pflanzung und dann je nach Breitengrad in der trockenen Zeit (meist März-April) an zu blühen. Nach ca. 8-9 Monate nach der Bestäubung erfolgt dann die händische Ernte der Kapselfrüchte. Aktuell liefert die Insel Madagaskar etwa 80 Prozent der weltweit gehandelten Planifolia-Vanille.

Von wirtschaftlicher Bedeutung sind neben der Gewürzvanille die Tahiti-Vanille, Vanilla tahitensis, die im südpazifischen Raum gedeiht und ein leicht differentes, eher blumiges Aroma hat, und die Guadeloupe-Vanille, Vanilla pompona, von den Westindischen Inseln, die bevorzugt für die Parfumherstellung genutzt wird.

Zur Gewinnung der hocharomatischen Vanille müssen die Fruchtkapseln zunächst in einem arbeits- und zeitaufwendigen Verfahren, der sogenannten Schwarzbräunung, vorbehandelt werden. Dazu werden die Kapselfrüchte nur kurz in kochendem Wasser blanchiert und anschließend in Decken eingehüllt, um in der Sonne zu "schwitzen" - bevor sie später, zum Trocken aufgedeckt werden und ihre typische, braune Farbe erhalten. Es folgt die Fermentation in luftdicht verschlossenen Behältern, die solange andauert bis die Kristallisierung feiner Glukosefäden einsetzt. Gewöhnlich passiert dies nach rund vier Wochen. Durch die Trocknung und Fermentierung wandeln sich die in der Samenfrucht enthaltenen Vorstufen des Aromastoffs in das eigentliche Vanillin.

Die fertigen Kapseln werden in drei Qualitäten klassifiziert: ganz, gespalten oder gehackt. Gerade die ganzen oder gespaltenen Kapseln werden noch in weitere Qualitätsstufen eingeteilt: extra, superior, gut, mittel, gewöhnlich, picadura. Der Vanillingehalt, gemessen am Trockengewicht, variiert hier von über 2,5% (extra) bis  unter 1,5% (picadura).

Zur Gewinnung von Vanille-Extrakt, gelegentlich auch Vanille-Essenz genannt, werden die längs aufgeschnittenen Vanillekapseln in einem Alkoholw/Wassergemisch eingeweicht. Das Ethanol extrahiert sämtliche Aromabestandteile der Vanilleschote. Vanille-Extrakt enthält daher neben dem natürlich vorkommenden Vanillin rund 100 weitere Aromen. Reiner Vanille-Extrakt muss immer aus echten Vanilleschoten extrahiert werden. Seine Farbe variiert von klar über hellgelb bis sattbraun. Für gewöhnlich werden Vanilleschoten unterschiedlicher Herkunft verwendet, um eine identische Qualität zu gewährleisten.

Vanille-Extrakt wird hauptsächlich in der industriellen Lebensmittelproduktion verwendet. Hier sorgt er für den typischen Vanille-Geschmack bei Süßspeisen aller Art, bei Kuchen, Gebäck, Eis sowie Saucen und Glasuren. Infolge einer zunehmend kritischeren Verbrauchereinstellung gegenüber künstlichen Zusatzstoffen, gewinnt der natürliche Vanille-Extrakt als Qualitätsmerkmal eines Lebensmittels an Bedeutung. Seitdem es gelungen war, den beliebten Vanille-Geschmack synthetisch im Labor herzustellen, fluten Produkte "mit Vanille-Geschmack" den Markt, die nicht eine Spur des natürlichen Aromastoffs enthalten. Schätzungen gehen davon aus, dass rund 90 Prozent des jährlichen Verbrauchs an Vanillin nicht aus der Vanilleschote, sondern künstlich/ biotechnologisch hergestellt werden. Nicht umsonst fordert die Verbraucherzentrale, dass Lebensmittel mit synthetischem Aroma deutlich und für jedermann gut lesbar als solche gekennzeichnet werden sollten.

Die natürliche Vanille besitzt über ihren süßen, unverkennbaren Geschmack hinaus mögliche positive, gesundheitliche Effekte. Der Aromastoff dockt im menschlichen Organismus an bestimmte Rezeptoren an, die an der Produktion von Serotonin beteiligt sind. Dieser oft auch "Glückshormon" genannte Stoff sorgt für eine heitere Stimmung, wirkt beruhigend und vertreibt Ängste. Dieser Mechanismus ist mit einer der Gründe, warum Vanille in der Parfumproduktion und in der Herstellung von Kosmetika verwendet wird.

Die Bourbon-Vanille verdankt ihren Namen dem langjährigen Hauptlieferanten, der Insel Réunion, die im Indischen Ozean liegt und bis zur Französischen Revolution Ile Bourbon hieß. Bourbon-Vanille wird heute auch auf anderen Inseln des Indischen Ozeans kultiviert (Madagaskar, Mauritius, Komoren und den Seychellen).

Dass Produkte, die natürliche Vanille, oder auch Vanillin aus dem Labor, enthalten, grundsätzlich eine leicht gelbliche Farbe haben müssen, ist ein weit verbreiteter Irrglaube. Die Kolorierung rührt bei Lebensmitteln entweder aus zugesetzten Lebensmittelfarbstoffen oder aus dem ebenfalls enthaltenen Hühnereigelb. Die Assoziation von Hellgelb mit Vanille ist ein gelungenes Marketingkonstrukt, das auf der Optik der Vanille-Blüte gründet.

Vanilleextrakt wird aufgrund seiner hohen Kosten oftmals mit Glycerin, Zucker, Maissirup oder Dextrose gestreckt. Die enthaltenen Geschmacksstoffe sollten je nach gewünschter Konzentration und Verwendungszweck zwischen 0,2 und 0,02% liegen.