第二信使是细胞内重要的信号传递分子，它们在细胞信号转导中起着关键作用。主要包括环-磷腺苷(cAMP)、环-磷鸟苷(cGMP)、三磷酸肌醇(IP3)、钙离子(Ca2+)、二酰甘油(DG)、花生四烯酸及其代谢产物(AA)和一氧化氮等。在细胞内，五种核心的第二信使包括cAMP、cGMP、DAG、IP3和Ca2+（在植物中尤为突出）。

这些信使与细胞内的信息传递密切相关。第一信使，如激素，作用于靶细胞后，激发第二信使在细胞内产生，增强、整合信息，并将其传递给效应器，从而实现特定的生理功能或药理效应。第二信使的作用方式多样，可以直接作用于特定蛋白质，如Ca2+直接激活肌钙蛋白引发肌肉收缩，也可以通过激活蛋白激酶，引发一系列蛋白质磷酸化，间接影响细胞反应。

第二信使具有几个基本特性：它们在细胞膜内产生，仅限于细胞内部作用，能启动后续反应；并且通常为小分子或离子。它们的浓度受第一信使调控，能迅速改变，从而精细调节细胞内的代谢，如葡萄糖利用、脂肪存储和分泌，以及细胞增殖、分化和生存，甚至基因转录的调控过程。