氨醯基轉移核糖核酸（氨醯基tRNA）用於將mRNA序列翻譯成蛋白質。 氨醯基tRNA由一串RNA組成，該RNA包括一組與氨基酸連線的三個核苷酸（稱為密碼子）。 每個密碼子都與一個特定的氨基酸配對，儘管有一些冗餘。 一些氨基酸與多個密碼子配對。 這種形式的tRNA有助於將氨基酸運輸到核糖體，在核糖體中進行翻譯，然後tRNA密碼子與mRNA鏈上的互補序列配對，從而使其同源氨基酸加入翻譯過程中形成的多肽鏈。 透過此過程，可以將原先包含在tRNA鏈中的遺傳資訊轉化為用於形成蛋白質的氨基酸。

從編碼tRNA的DNA序列中轉錄出tRNA分子後，有兩個步驟將這些tRNA鏈轉化為氨醯基tRNA分子。 對於給定的氨基酸，這些反應發生在特定的氨醯基tRNA合成酶內部。 這些酶總共有20種類型，每種氨基酸一種。

最初，必須將要與tRNA序列配對的氨基酸被啟用。 這是透過在能量消耗反應中對氨基酸進行腺苷酸化或使其與單磷酸腺苷（AMP）分子結合來實現的。 然後，tRNA轉移到氨基酸-AMP複合物中，併除去AMP，以便與氨基酸連線。 此反應中的AMP來自三磷酸腺苷（ATP），後者轉化為AMP和焦磷酸分子，為該反應提供能量。

氨醯基tRNA合成酶是大分子，可通過幾種不同的方式識別哪些tRNA序列與正確的氨基酸配對。 這些酶具有自己的tRNA的反密碼子區域，可以識別tRNA密碼子的序列。 或者，該酶可以識別位於分子任一端的tRNA序列上的受體位點。

這些多重識別位點可確保氨基酸與正確的tRNA序列配對，對於像絲氨酸這樣的氨基酸尤其重要，後者可以與tRNA的六個不同密碼子匹配。 除了密碼子和受體位點，tRNA序列還包含遺傳資訊。 密碼子周圍有區分鹼基，可防止錯誤的氨醯基tRNA合成酶吸收並在反應中使用。