蛋白质在生物体中的合成是在核酸的指导和控制下进行的。
从基因到蛋白质的信息传递不能直接进行，而是需要依靠另一种核酸-核糖核酸（RNA）来牵线搭桥。核糖核酸有几类，其中主要是接受脱氧核糖核酸（DNA）中的遗传密码并负责传递给蛋白质的信使核糖核酸mRNA。从脱氧核糖核酸DNA到人使核糖核酸mRNA传递遗传密码时，碱基按A≡U、G≡C的原则进行配对，即以脱氧核糖核酸DNA的一条链为模板，合成信使核糖核酸mRNA ，脱氧核糖核酸DNA上的三联体密码也随之转移到信使核糖核酸mRNA上，这个过程称为转录。之所以要进行转录，是因为蛋白质的合成场所是核外的核糖体上，与脱氧核糖核酸DNA所在染色体还有一段距离，染色体不会流动到核外主动去找适合蛋白质合成的场地，必须通过信使来完成使命。于是，就由信使核糖核酸mRNA担当这个角色，接受脱氧核糖核酸DNA的三联体密码并来到核外核糖体内行使职权，指使特定的氨基酸按照顺序同毗连的另一种氨基酸连接起来，形成肽链，即蛋白质，这个过程，称之为“转译”。
复杂的蛋白质生物合成过程可以概括为以下四个步骤：
第一步，氨基酸活化与转运。这个过程是在氨基酸活化酶和镁离子作用下把氨基酸激活成为活化氨基酸。当然，这一过程还有许多其它因子的参与，其发生部位在细胞质。
第二步，肽链（蛋白质）合成的起动。以原核细胞中肽链合成的起动为例：首先是原核细胞中的起始因子结合在核蛋白体的小亚基上，使大小亚基分开，再与信使核糖核酸mRNA的一端形成复合物。核蛋白体大亚基与此小亚复合物结合，形成核蛋白复合体，释放出起始因子，为以后肽链延长作准备。这一过程发生在核蛋白体上。
第三步，肽链（蛋白质）延长。核蛋白体的大亚基上有两个位置可与运输核糖核酸tRNA结合，分别称为“给位”（P位）和“受位”（A位），此时蛋氨酰- tRNA占据在给位上，而受位空着，准备接受下一个新的氨基酰- tRNA。
第四步，肽链（蛋白质）合成的终止：对信使核糖核酸mRNA上的终止密码进行识别，最后的肽酰- tRNA酯键水解，使新合成的肽链释入出来。这个过程与（3）一样，也是发生在核蛋白体上。 研究蛋白质的生物合成机理，可以指导现实生活中的许多问题，如医学中肿瘤的发病机理、病毒、免疫及遗传等方面问题。