Damit ein Käse schmilzt, braucht er eine Proteinstruktur, die sich in der Pfanne oder unter dem Grill ausdehnt. Halloumi enthält ein engmaschiges dreidimensionales Netzwerk aus Milchproteinen, die beim Kochen festhalten.
Der Käse wird hergestellt, indem Milch zu klumpigem Quark geronnen wird, der herausgeschöpft und gepresst wird, um die verbleibende Flüssigkeit zu entfernen. Der trockene Quark kommt zusammen, wenn er in gereinigter Molke auf bis zu 90 °C erhitzt wird, dann wird der resultierende Käse großzügig mit Salz bestreut.
Der Erwärmungsschritt ist das Geheimnis der Hitzebeständigkeit von Halloumi, wodurch sich Proteinnetzwerke zusammenziehen und stärken. Die Hitze und das Salz töten auch säurebildende Bakterien ab, die die Struktur des Käses schwächen könnten. Halloumi ist daher weniger sauer als Schmelzkäse.