Như chúng ta đã biết, cấu trúc và chức năng của mỗi loại tế bào đều được quyết định bởi các protein mà nó chứa, vì vậy việc điều hòa sự biểu hiện của gene là một lĩnh vực quan trọng trong sinh học phân tử tế bào. Thông thường, việc quyết định khởi sự phiên mã của một gene mã hóa cho một protein nào đó là một cơ chế chủ yếu trong việc điều khiển sự sản xuất của protein đó trong tế bào. Bằng cách điều khiển sự khởi sự phiên mã, một tế bào có thể điều hòa những protein nào mà nó sản xuất và tốc độ sản xuất của nó. Khi sự phiên mã của một gene bị ức chế, mRNA tương ứng cùng với protein mà nó mã hóa được tổng hợp với một tốc độ thấp. Ngược lại, khi sự phiên mã của một gene được kích hoạt, cả mRNA và protein mã hóa được sản xuất rất nhanh.
Ở hầu hết các vi khuẩn và các sinh vật đơn bào, sự biểu hiện gene được điều hòa chủ yếu để điều chỉnh bộ máy enzyme và những thành phần cấu trúc của tế bào để thích nghi với sự thay đổi của môi trường. Như vậy, ở một thời điểm nào đó, một tế bào vi khuẩn thường chỉ tổng hợp những protein mà nó cần cho sự tồn tại dưới những điều kiện nhất định. Ngoài ra, ở những sinh vật prokaryote này quá trình phiên mã và dịch mã hầu như xảy ra cùng lúc nên sự điều hòa biểu hiện gene chỉ chủ yếu ở giai đoạn khởi sự phiên mã.
Ở những sinh vật đa bào, sự biểu hiện gene phần lớn được hướng vào sự đảm bảo đúng những gene cần biểu hiện ở một loại tế bào nhất định vào đúng thời điểm trong quá trình phát triển phôi, biệt hóa mô cũng như trong những giai đoạn phát triển, điều kiện sinh lý khác nhau. Do đặc tính cấu tạo của tế bào và sinh vật eukaryote và sự tách biệt về không gian và thời gian giữa hai quá trình phiên mã và dịch mã, sự điều hòa biểu hiện gene ở eukaryote có thể xảy ra ở nhiều cấp độ hơn so với prokaryote: điều hòa ở cấp độ nhiễm sắc chất và cấu trúc của bộ gene; điều hòa ở cấp độ khởi đầu phiên mã; điều hòa ở cấp độ kéo dài phiên mã, ổn định mRNA và cắt nối luân phiên (alternative splicing); điều hòa dịch mã; và điều hòa sau dịch mã. Tuy nhiên, tựu chung lại, cấp độ điều hòa biểu hiện gene chủ yếu của eukaryote cũng giống như các tế bào prokaryote đó là cấp độ khởi đầu phiên mã.