基因表达受转录、翻译和最终形成的蛋白质修饰途径的调控。
基因表达从 DNA 水平开始，通过转录 DNA 生成 mRNA，利用 RNA 聚合酶创建 DNA 的互补物。为了启动转录，需要对 DNA 区域特异的转录因子。转录因子可以增强 RNA 聚合酶的结合。转录因子可以由细胞形成，也可以由复合物构成，例如激素和激素受体，它们会与 DNA 中称为激素反应元件的区域结合。一旦 RNA 聚合酶结合，下一个调控水平就是翻译。
在原核生物中，翻译会受到转录对翻译反馈的影响，例如在色氨酸操纵子中。
在真核生物中，翻译受转录后修饰和翻译所需的因子的存在的影响。