Việc chuyển thông điệp di truyền từ DNA sang mRNA được gọi là phiên mã. Phiên mã xảy ra trong nhân tế bào. RNA polymerase là enzyme xúc tác quá trình phiên mã.
Phần đầu tiên của quá trình phiên mã được gọi là bắt đầu. Yếu tố phiên mã là các protein liên kết với phân tử DNA để bắt đầu phiên mã. Sau đó RNA polymerase liên kết với DNA tại một vùng được gọi là promoter thông qua liên kết với các yếu tố phiên mã. Phân tử DNA sợi kép giải nén để lộ vùng DNA được sao chép.
Nucleotide được thêm vào để tạo thành phân tử mRNA ở bước tiếp theo được gọi là kéo dài. Các nucleotide mRNA khớp với các nucleotide trên DNA, một khái niệm được gọi là bắt cặp cơ sở bổ sung. Nucleotide là các khối cấu tạo của DNA và RNA và được tạo thành từ một nhóm phốt phát kết nối với đường được liên kết với một trong bốn bazơ nitơ. Bốn bazơ nitơ tạo nên DNA là adenin, thymine, guanin và cytosine trong khi các bazơ tạo nên RNA là adenin, guanin, cytosine và uracil. Trong DNA, adenine chỉ liên kết với thymine và guanine liên kết với cytosine. Trong RNA, guanine vẫn liên kết với cytosine, nhưng adenine bây giờ liên kết với uracil; ví dụ, nếu phân tử DNA có gốc adenin, thì uracil gốc sẽ liên kết với phân tử DNA trên sợi mRNA.
Chấm dứt là bước cuối cùng của quá trình phiên âm. Quá trình phiên mã dừng lại khi RNA polymerase nhận ra một chuỗi các bazơ trên phân tử DNA được gọi là codon dừng, dấu hiệu kết thúc của gen. RNA polymerase sau đó giải phóng phân tử DNA.
