L'ARNm subit ensuite une série de modifications post-transcriptionnelles, telles que l'épissage, où les introns (séquences non codantes) sont retirés et les exons (séquences codantes) sont assemblés pour former un ARN mature. L'ARNm mature quitte le noyau et entre dans le cytoplasme, où il se lie à un ribosome, le site de la traduction. Au cours de la traduction, les ribosomes « lisent » la séquence d'ARNm et utilisent les acides aminés correspondants apportés par les ARN de transfert (ARNt) pour assembler une chaîne polypeptidique (protéine). 

Les acides aminés sont liés les uns aux autres par des liaisons peptidiques pour former une chaîne polypeptidique. Cette chaîne polypeptidique se replie alors sur elle-même pour former une structure tridimensionnelle, qui est la protéine fonctionnelle finale. Après sa synthèse, la protéine peut subir des modifications post-traductionnelles, telles que l'ajout de groupes chimiques, la clivage de certaines parties de la protéine ou la liaison à d'autres molécules, ce qui peut affecter sa structure et sa fonction.