ตัวรับฮอร์โมนเป็นคอมเพล็กซ์โปรตีนซึ่งฮอร์โมนทำปฏิกิริยากับเซลล์ ฮอร์โมนใช้ตัวรับเพื่อควบคุมว่ามีการผลิตโปรตีนหรือไม่และเพื่อควบคุมปริมาณของโปรตีนที่ทำ ตัวรับบางตัวตั้งอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์และโต้ตอบกับยีนทางอ้อมผ่านสัญญาณทางเคมีในขณะที่ตัวรับอื่นอยู่ใกล้กับนิวเคลียสและควบคุมการแสดงออกของ DNA โดยตรง ภายในเซลล์นั้นตัวรับฮอร์โมนจะทำงานโดยสร้างสารประกอบเชิงซ้อนกับโมเลกุลสเตียรอยด์
ตัวรับฮอร์โมนประกอบด้วยโมเลกุลโปรตีนที่ฝังอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์หรืออยู่ภายใน เนื่องจากพวกมันสามารถผ่านเยื่อหุ้มไขมันที่ทำขึ้นภายนอกเซลล์ฮอร์โมนอาจจับกับตัวรับที่อยู่ภายในไซโตพลาสซึม ซึ่งแตกต่างจากโมเลกุลสัญญาณการส่งสัญญาณทางชีวภาพอื่น ๆ ฮอร์โมนไม่จำเป็นต้องพึ่งพาทางเคมีหลายทางเพื่อส่งข้อความไปยังอวัยวะภายในเซลล์ ด้วยความยืดหยุ่นนี้ตัวรับฮอร์โมนจึงสามารถอยู่ในตำแหน่งเซลล์ต่างๆ
ตัวรับฮอร์โมนเปปไทด์เป็นโปรตีนที่อยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ของไขมัน ตัวรับเปปไทด์มีหลายประเภทเรียกว่าตัวรับผิวเซลล์ พวกมันถูกจัดหมวดหมู่ตามวิธีส่งสัญญาณกิจกรรมในเซลล์
หลายคนขึ้นอยู่กับผู้ส่งสารที่สองเช่น G-proteins เพื่อสื่อสารกับการตกแต่งภายในเซลล์เนื่องจากฮอร์โมนเปปไทด์ไม่สามารถผ่านเข้าไปในไซโตพลาสซึมได้ ตัวรับฮอร์โมนสเตียรอยด์ตรงกันข้ามทำงานโดยยับยั้งหรือกระตุ้นยีนภายในนิวเคลียสของเซลล์ พวกเขาตอบสนองต่อเตียรอยด์ที่หลากหลายรวมถึงต่อมไทรอยด์และฮอร์โมนเพศและคอร์ติซอลซึ่งโดยทั่วไปจะใช้เวลาในการทำงานนานกว่าตัวรับเปปไทด์
ฮอร์โมนสเตียรอยด์จะข้ามเมมเบรนในพลาสมาและจับกับตัวรับในนิวเคลียสของเซลล์ พวกมันก่อตัวเป็นตัวรับฮอร์โมนที่มีปฏิสัมพันธ์โดยตรงกับ DNA ควบคุมว่ามียีนบางตัวถูกถ่ายทอดลงใน RNA หรือไม่ ควบคุมการแสดงออกของโปรตีน ผลิตภัณฑ์ของการตอบสนองหลักนี้เองอาจถูกใช้เป็นสัญญาณเพิ่มเติมที่ควบคุมการแสดงออกของยีน, ผูกพันกับตัวรับฮอร์โมนที่แตกต่างกันในกระบวนการ สเตอรอยด์จึงสามารถมีผลกระทบมากมายต่อยีนจำนวนหนึ่งแม้ว่าจะมีเพียงตัวรับฮอร์โมนเริ่มต้นตัวเดียวเท่านั้น
เนื่องจากสเตียรอยด์บางตัวมีลักษณะทางชีวเคมีค่อนข้างคล้ายคลึงกันตัวรับฮอร์โมนจึงมีกลไกเพื่อให้แน่ใจว่าฮอร์โมนตัวหนึ่งไม่ก้าวก่ายทางเดินของอีกอันหนึ่งและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรง ในขณะที่ตัวรับสเตียรอยด์แต่ละตัวมีการตอบสนองต่อฮอร์โมนหลักมากขึ้นมันอาจมีความสามารถในการจับกับตัวอื่นที่คล้ายกันทางเคมี ตัวรับบางตัวมีเอ็นไซม์ที่จะปิดกั้นทั้งหมดยกเว้นฮอร์โมนที่ต้องการ โรคบางชนิดอาจรบกวนการเลือกสรรหรือยับยั้งการตอบสนองของตัวรับฮอร์โมน
