蛋白质分子是由一个个氨基酸通过肽键连接起来的，在细胞内这种连接必须依靠核蛋白体循环来完成。mRNA携带合成蛋白质分子中氨基酸排列顺序遗传的信息。这是由每3个碱基组成一个密码来体现的，遗传密码共有64个密码子。UAA、UAG、UGA代表终止信号，AUG不仅代表起始信号，还代表蛋氨酸。tRNA携带特异的氨基酸，同时它的反密码子可识别mRNA上的密码子，核糖体上受位和给位结合的氨基酸在转肽酶的作用下形成肽键。
合成蛋白质分子的每个氨基酸首先要在特异的氨基酰tRNA合成的酶的作用下，与特异的tRNA结合，形成氨基酰tRNA，这就是氨基酸的活化。核蛋白循环过程中的起动阶段，首先要形成由起始因子，GTP、mRNA和大、小亚基构成的70S起始复合物，肽链延长时，每进入一个氨基酸，就按进位，转肽、脱落、移位、重复这四个步骤。终止时，在终止因子参与下，转肽酶将合成的肽链水解离开核糖体，核蛋白体也从mRNA脱落，重新进入又一个循环，蛋白质合成时，在一条mRNA链上，同时结合着多个核糖体，同时合成相同的多条肽链。
蛋白质合成也有许多加工修饰过程，剪切一部分肽段，加入糖、脂，进行磷酸化，羟化等等。多聚体构成的蛋白质还要经过聚合过程。
蛋白质合成的阻断剂很多，作用部位也各不相同，利用这些理论，对于研制各种抗生素有重要意义。
