As proteínas são produzidas encadeando aminoácidos na ordem especificada pelas fitas de RNA mensageiro que foram transcritas do DNA no núcleo da célula. O processo de síntese de uma proteína é chamado de tradução e ocorre em ribossomos no citoplasma de uma célula.
Durante a produção de proteínas, os ribossomos servem como o local onde ocorre a síntese, e os RNAs de transferência servem como ferramentas que constroem a fita de proteína em crescimento. O RNA de transferência pode se ligar ao RNA e aos aminoácidos. À medida que um ribossomo desliza pela fita do RNA mensageiro e expõe cada códon um por um, as moléculas individuais do RNA de transferência anexam o aminoácido correspondente à crescente cadeia de proteína. Uma vez que toda a fita de RNA mensageiro foi lida, a cadeia polipeptídica completa é liberada do ribossomo.
Uma cadeia polipeptídica recém-feita ainda não é uma proteína funcional. A cadeia polipeptídica deve ser dobrada adequadamente em uma conformação específica para se tornar uma proteína. Em alguns casos, várias cadeias polipeptídicas devem se reunir em uma estrutura coesa de proteína antes de poderem funcionar. Em alguns casos, as proteínas se auto-organizam, dobrando-se na configuração adequada por conta própria. Proteínas mais complexas às vezes requerem chaperones moleculares, moléculas que auxiliam ou estabilizam o processo de dobramento. Durante e após o processo de dobramento, algumas proteínas também são alteradas por enzimas ou modificadas pela adição de lipídios ou carboidratos à superfície da proteína.