A szteroid hormonok, a tiroxin és trijod-tironin, a D vitamin és a retinoidok hidrofób molekulák, amelyeknek a kémiai szerkezete meglehetősen különbözik egymástól. Ennek ellenére az a hatásmechanizmus, ami szerint a kommunikációban, jelátvitelben működnek nagyonis hasonló. A vérben (testfolyadékban) szállító (carrier) fehérjék tartják őket oldatban és ezek szállítják őket a célsejtekhez. A célsejtek sejtmembránján gyakorlailag akadály nélkül átjutnak és citoplazmatikus (vagy sejtmagi), ún. intracelluláris, receptorokhoz kötnek. Csak a receptor-hormon komplex képes hatni a génműködésre, a hormon maga nem.

Az intracelluláris receptor molekulák szerkezete nagyon hasonlít egymáshoz, függetlenül a szignálmolekula (ún. ligand, vagy ligandum) természetétől. A hormon hiányában minden intracelluláris receptorhoz köt egy Hsp90-t tartalmazó, gátló komplex. Amikor a hormon a receptor kötőhelyéhez kapcsolódik, a gátló komplex leválik róla és maga a receptor jelentős konformáció változáson megy keresztül. A hormonkötő domain mögött van egy csukló-szerű domain, ami ilyenkor kinyílik és így a molekula felszínére kerül a magtranszport jel, valamint a DNS-kötő hely is. Következésképp, a hormon-receptor komplex a sejtmagba transzportálódik és a DNS meghatározott (ún. szteroid reszponzív) elemeihez kötődik. A receptor molekula N-terminálisán van egy transzkripciót aktiváló domain, ami serkenti a DNS-kötő részek mögött (vagy előtt) levő gének átíródását.

8. ábra Az intracelluláris receptor alegységeinek funkciói és a különböző receptor molekulák DNS-kötő helyei

A szteroid receptorok még a citoplazmában dimerizálódnak és a sejtmagban dimerként hatnak. Ezek lehetnek homo- és heterodimerek. Ma 13 szteroid receptort ismerünk. Egyesek csak egy meghatározott szteroid hormont kötnek, míg mások több, különböző szteroidra is specifikusak, de azokat más-más affinitással kötik meg. Vannak közöttük ún. árva (orphan) receptorok is, amelyek ugyan nem kötnek szteroidokat, de a funkcióhoz szükséges dimer(ek) képzésében részt vesznek.

A retinoidok receptorai állandón a sejtmagban, a DNS-hez kötve vannak jelen a sejtben, de ha a ligandjaik hozzájuk kötődnek, ugyanúgy serkentik egyes gének aktivitását, mint a szteroid hormonok és receptoraik.

A szteroid hormon-receptor komplex hatása legtöbbször legalább kétlépéses folyamat. Hatásukra először az ún. korai gének aktiválódnak. E korai génekről transzkripciót szabályozó fehérjék másolódnak (30 percen belül). Ezek részben gátolják a korai gének átírását, részben aktiválják (vagy gátolják) a késői géneket. Részben ez a magyarázata annak, hogy a szteroid hormonok hatása elnyúló sokszor órákig (a tiroxin esetében akár napokig) tart.

9. ábra A hormon-receptor komplex hatására aktiválódó korai és késői gének