蛋白質的製造，是需要有整個多肽鏈所有密碼子的 DNA。一段含有完整密碼子序列、足夠細胞製造一條完整多肽鏈的 DNA 片段，稱為基因 (gene)。

基因製成蛋白質的過程，稱為表達。本質上，這就是基因型表達成表達型的過程，其中使用 DNA 模板進行轉錄作用，產生信使 RNA，而信使 RNA 則在核糖體，進行轉錄作用，產生多肽鏈，就是蛋白質的雛形。

在詳細了解轉譯的過程前，我們先要認識相關的重要分子：轉移 RNA (transfer RNA；tRNA)。

每條 tRNA 分子都是一條 RNA 單鏈，它的長度只有數十個核苷酸。tRNA 單鏈會摺疊成蓿葉狀的結構，一端能與一個特定的氨基酸結合，另一端有三個稱為反密碼子的外露鹼基。

由於每種 tRNA 只能與一種氨基酸結合，而反密碼子有 4 x 4 x 4 = 64 種序列組合，因此理論上共有 64 種 tRNA。實際上，生物常用的氨基酸只有 20 種，因此雖然大部份物種的 tRNA 少於 64 種 (例如人類只有 48 種)，但已足夠讓每種常用的氨基酸有至少一個專用的 tRNA。

在蛋白質合成過程中，tRNA 負責把氨基酸轉移至核糖體內，因此它也稱為「轉移 RNA」。

核糖體 RNA (ribosomal RNA; rRNA) 是一種有催化酶特性的RNA單鏈，與核糖體蛋白質結合後，成為核糖體 (ribosome)。核糖體是沒有細胞膜的細胞器，位於細胞質，功用是合成蛋白質。

不同的生物的核糖體分子結構有所不同，按沉降系數的大小分類，可分為 50s、70s、80s 等核糖體。

經轉錄產生的 mRNA 分子移到細胞質後，會與核糖體結合。細胞質內帶有氨基酸的 tRNA 分子，會嘗試在核糖體內結合成 mRNA-tRNA- 氨基酸複合物。能否成功結合，取決於 tRNA 的反密碼子 (3個鹼基) 與核糖體內的一小段 mRNA 能否互補。如果兩者的序列不互補，tRNA 和氨基酸會被摒棄回到細胞質。

如果 mRNA 與反密碼子的序列互補，本身有催化酶功能的核糖體，會在核糖體內相鄰的單體氨基酸之間建立肽鍵，形成氨基酸鏈，並將其與 tRNA 分離；然後核糖體會沿著 mRNA 鏈向前滑動 3個鹼基；最後卸下了氨基酸的 tRNA 會離開核糖體，騰出的空間會讓核糖體與另一個帶有氨基酸的 tRNA 結合。

由於核糖體在 mRNA 鏈的位置已移前3個鹼基，新汲入的 tRNA 能否與 mRNA 互補，由核糖體新覆蓋的 3個 mRNA 相鄰鹼基決定；能與其正確互補的 tRNA 會給氨基酸鏈添加新的氨基酸，建立多肽鏈。

核糖體沿著 mRNA 鏈不斷循環這個過程，多肽鏈就不停延伸，而多肽鏈就是蛋白質的基本單位。這個過程，統稱為轉譯作用。基於 tRNA-mRNA 需要互補配對，多肽鏈的氨基酸序取決於 mRNA 的鹼基序；因為後者由 DNA 序列轉錄，所以 DNA 序列決定了多肽鏈的氨基酸序，從而控制了蛋白質的結構和功能。