激素可根据其化学结构分为三种主要类型：类固醇，多肽和胺。它们的作用由它们与靶细胞结合的特异性受体介导。
类固醇激素来源于胆固醇，在性质上是亲脂的。这使得它们能够很容易地穿过富含脂质的细胞膜，与细胞质或细胞核中的细胞内受体结合。一旦结合，细胞质激素受体复合物转移到细胞核。在这里，它与DNA上的调控序列结合以改变基因表达。
肽激素是由氨基酸链组成的，具有亲水性。因此，它们不能在细胞膜上扩散。相反，它们与靶细胞表面的细胞外受体结合。这种结合在细胞内触发一系列信号反应，最终实现激素的特定功能。
胺激素是从单一的氨基酸，酪氨酸或色氨酸。这类激素是独一无二的，因为它们与类固醇激素和肽激素都有共同的作用机制。例如，虽然肾上腺素和甲状腺素都来自氨基酸酪氨酸，但它们通过不同的机制调节它们的作用。肾上腺素与存在于质膜表面的G蛋白偶联受体结合，启动一个信号级联，激活细胞质中的第二信使，产生细胞特异性反应。
相反，甲状腺激素甲状腺素（T4）被转化为其活性形式的三碘甲状腺原氨酸（T3），并转运穿过质膜。在细胞内，甲状腺激素受体以核DNA的复合物存在。甲状腺激素与这种激素DNA复合物结合改变基因表达。
