Las proteínas se producen uniendo los aminoácidos en el orden especificado por las cadenas de ARN mensajero que se transcribieron a partir del ADN en el núcleo celular. El proceso de sintetizar una proteína se llama traducción, y ocurre en Ribosomas en el citoplasma de una célula.
Durante la producción de proteínas, los ribosomas sirven como el sitio donde se lleva a cabo la síntesis, y los ARN de transferencia sirven como herramientas para construir la cadena de proteínas en crecimiento. El ARN de transferencia se puede unir tanto a ARN como a aminoácidos. A medida que un ribosoma se desliza por la cadena de ARN mensajero y expone cada codón uno por uno, las moléculas individuales de ARN de transferencia unen el aminoácido correspondiente a la cadena de proteínas en crecimiento. Una vez que se ha leído toda la cadena de ARN mensajero, la cadena polipeptídica completa se libera del ribosoma.
Una cadena polipeptídica recién creada todavía no es una proteína funcional. La cadena polipeptídica debe plegarse correctamente en una conformación específica para convertirse en una proteína. En algunos casos, las múltiples cadenas polipeptídicas deben unirse en una estructura de proteína cohesiva antes de que puedan funcionar. En algunos casos, las proteínas se autoensamblan y se pliegan en la configuración adecuada completamente por su cuenta. Las proteínas más complejas a veces requieren chaperonas moleculares, moléculas que ayudan o estabilizan el proceso de plegamiento. Durante y después del proceso de plegamiento, algunas proteínas también son alteradas por enzimas o modificadas por la adición de lípidos o carbohidratos a la superficie de la proteína.