Biosynteza białek jest procesem zachodzącym w każdej żywej komórce organizmu, w wyniku którego powstają białka dzięki zapisanej w kwasie deoksyrybonukleinowym (DNA) informacji genetycznej. Proces ten przebiega w dwóch etapach: transkrypcji i translacji.
Na początku procesu odpowiedni odcinek DNA jest transkrybowany, co oznacza dobudowywanie RNA (kwasu rybonukleinowego) na matrycy istniejącego DNA dzięki odpowiedniemu parowaniu zasad azotowych. Możliwe to jest przy obecności odpowiedniego enzymu - polimerazy RNA. Powstały na skutek transkrypcji RNA to tzw. mRNA, czyli informacyjny kwas rybonukleinowy, który zawiera informację genetyczną niezbędną do syntezy białek. Dzięki niemu informacja ta może zostać z jądra przeniesiona do cytoplazmy. Z uwagi na to, że mRNA posiada zarówno fragmenty kodujące białko (sekwencje kodujące, egzony), jak i nie kodujące takiej informacji (sekwencje nie kodujące, introny), w cytoplazmie dochodzi do modyfikacji, po której zbędne odcinki zostają wycięte przy udziale odpowiednich enzymów.
Odpowiednio skrócone mRNA wnika pomiędzy podjednostki rybosomów (zbudowanych z białka i rRNA - rybosomalnego RNA), natomiast tRNA (transportujący RNA) przenosi tam aminokwasy wyłapywane z cytoplazmy. Cząsteczki tRNA wraz z aminokwasami zgodnie z zasadą komplementarności dopasowują się swoim antykodonem do odpowiedniego kodonu na mRNA. Ten proces odczytywania informacji genetycznej i przepisywania jej na sekwencję aminokwasów w białku to translacja. Rozpoczyna się ona od startowego kodonu (zazwyczaj jest to trójka AUG, bądź GUG), po czym następuje dalsze odczytywanie kodonów mRNA i tworzenie łańcucha polipeptydowego aż do momentu pojawienia się kodonu końcowego, nie kodującego żadnego aminokwasu (UAG, UGA lub UAA).
Zsyntetyzowane białko podlega następnie dalszym przemianom przyjmując odpowiednią strukturę i pozostaje białkiem wewnątrzkomórkowym (wędruje do aparatu Golgiego, wiąże się z siateczką cytoplazmatyczną) lub wydzielane jest na zewnątrz komórki.
Niezbędna do syntezy wiązań peptydowych białek energia czerpana jest z wiązań wysokoenergetycznych w cząsteczkach ATP. Proces biosyntezy białek może zachodzić też w zawierających DNA mitochondriach i plastydach.
