Wyzwalana kaskada sygnałowa przenosi sygnał z punktu, gdzie odebrała go komórka do mechanizmu komórkowego, który może dokonać na niego odpowiedzi. Sygnał ten przekształcany jest w formę molekularną, często ulega amplifikacji (wzmocnieniu). Może on również zostać rozprowadzony, „rozgałęziony” w taki sposób, by wpływał równolegle na kilka procesów. Każdy etap podlega modulowaniu przez warunki wewnątrz i na zewnątrz komórki. Transdukcja sygnału jest ściśle regulowana i ulega wpływom różnych bodźców jednocześnie. Ścieżki sygnałowe mogą na siebie wzajemnie oddziaływać i tworzyć rozległą sieć sygnalizacyjną. Nieprawidłowości w pośrednictwie przekazu sygnałów mogą skutkować chorobą, dlatego działanie wielu farmaceutyków polega na przywracaniu równowagi w tych procesach.
Klasyczny model transdukcji sygnału polega na wysłaniu przez komórkę sygnalizującą tak zwanego ligandu, czyli przekaźnika pierwotnego (np. hormonu peptydowego, neuroprzekaźnika), który wiąże się ze specyficznym białkiem receptorowym zagnieżdżonym w błonie komórki docelowej, co wyzwala wewnątrz komórki cząsteczkę sygnałową (tzw. przekaźnik wtórny). Inicjuje to kaskadę reakcji, w której sygnał jest ostatecznie przekazywany na białko efektorowe.