基因表達受轉錄、翻譯和最終形成的蛋白質修飾途徑的調控。
基因表達從 DNA 水平開始，透過轉錄 DNA 生成 mRNA，利用 RNA 聚合酶建立 DNA 的互補物。為了啟動轉錄，需要對 DNA 區域特異的轉錄因子。轉錄因子可以增強 RNA 聚合酶的結合。轉錄因子可以由細胞形成，也可以由複合物構成，例如激素和激素受體，它們會與 DNA 中稱為激素反應元件的區域結合。一旦 RNA 聚合酶結合，下一個調控水平就是翻譯。
在原核生物中，翻譯會受到轉錄對翻譯反饋的影響，例如在色氨酸操縱子中。
在真核生物中，翻譯受轉錄後修飾和翻譯所需的因子的存在的影響。