細胞間通過傳遞信號分子相互交流。有些信號分子可以通過血液在體內進行遠距離傳輸；另壹些在鄰近細胞間傳遞。人體中存在成千上萬種信號分子，常見的如控制興奮水平的腎上腺素，傳遞血糖水平的高血糖素，標誌組織損傷的組胺和在神經系統中傳遞信息的多巴胺。
讀取信息
壹般情況下，信號分子與細胞表面的受體結合，然後，由以G蛋白（蛋白質編碼1gg2，如圖所示）為核心的信號傳遞系統把信息從胞外傳遞到胞內。G蛋白系統是細胞中最常見的信號傳遞方式。細胞中存在數以千計的特異性G蛋白偶聯受體：有些識別激素，改變新陳代謝的水平；有些在神經系統中傳遞神經信號。我們的視覺依賴於壹種光敏G蛋白系統；而我們的嗅覺則由 上千種形式各異的受體控制，它們有各自專壹識別的氣味分子。受體和G蛋白***同完成信號傳導過程。
G蛋白調控
G蛋白在信號轉導過程中起著分子開關的作用。與GDP（紫色）結合後，G蛋白處於非活性狀態（如圖示）。GTP取代GDP後，G蛋白活化並傳遞信號（見下壹頁）。G蛋白形式多樣，大多數用於信號傳遞，有些則在諸如蛋白質合成中起重要作用。本文主要介紹異三聚體G蛋白，它由三條不同的鏈組成，分別為α（棕黃色）β（蘭色）γ（綠色）。紅色部分是α亞基表面的壹個環狀結構，在信號傳遞中至關重要。
緊依細胞膜
附著於G蛋白鏈的壹些小分子類脂（圖右上部），嵌入細胞膜，使G蛋白結合於細胞內膜表面，與受體接近。蛋白質結晶時這些類脂被除去，因此晶體結構中不顯示。
攻擊G蛋白
G蛋白系統是許多信號傳遞途徑的中心環節，因此也就成了眾多藥物和毒素攻擊的靶位點。市面上的很多藥物，如Claritin和Prozac，以及大量濫用的毒品：可卡因，海洛因，大麻等，通過與G蛋白偶聯進入細胞發揮其藥性。霍亂菌產生壹種毒素，與G蛋白處在關鍵位置的核苷結合，使G蛋白處於持續活化狀態，破壞腸細胞液體平衡的正常調控。感染者因身體喪失水，鈉和氯化物而脫水。