由至少幾十個核糖核苷酸通過磷酸二酯鍵連接而成的一類核酸，因含核糖而得名，簡稱RNA。RNA普遍存在於動物、植物、微生物及某些病毒和噬菌體內。RNA和蛋白質生物合成有密切的關係。在RNA病毒和噬菌體內，RNA是遺傳信息的載體。RNA一般是單鏈線形分子；也有雙鏈的如呼腸孤病毒RNA；環狀單鏈的如類病毒RNA；1983年還發現瞭有支鏈的RNA分子。
結構 1965年R.W.霍利等測定瞭瞭第1個核酸──酵母丙氨酸轉移核糖核酸的一級結構即核苷酸的排列順序。此後，RNA一級結構的測定有瞭迅速的發展。到1983年，不同來源和接受不同氨基酸的tRNA已經弄清楚一級結構的超過280種，5S RNA175種，5.8S RNA也有幾十種，以及許多16S rRNA、18S rRNA、23S rRNA和26S rRNA。在mRNA中，如哺乳類珠蛋白mRNA、雞卵清蛋白mRNA和許多蛋白質激素和酶的mRNA等也弄清楚瞭。此外還測定瞭一些小分子RNA如sn RNA和病毒感染後產生的RNA的核苷酸排列順序。類病毒RNA也有5種已知其一級結構，都是環狀單鏈。MJS2RNA、煙草花葉病毒 RNA、小兒麻痹癥病毒RNA是已知結構中比較大的RNA。
除一級結構外，RNA分子中還有以氫鍵聯接堿基（A對U；G對C）形成的二級結構。RNA的三級結構，其中研究得最清楚的是tRNA，1974年用X射線衍射研究酵母苯丙氨酸tRNA的晶體，已確定它的立體結構呈倒L形（見轉移核糖核酸）。
RNA 一級結構的測定常利用一些具有堿基專一性的工具酶，將RNA降解成寡核苷酸，然後根據兩種(或更多)不同工具酶交叉分解的結果，測出重疊部分，來決定RNA的一級結構。舉例如下：
AGUCGGUAG
牛胰核糖核酸酶 高峰淀粉酶核糖核酸酶T1
(RNase A) (RNase T1)
AGU+C+GGU+AG AG+UCG+G+UAG
牛胰核糖核酸酶是一個內切核酸酶，專一地切在嘧啶核苷酸的3′-磷酸和其相鄰核苷酸的5′-羥基之間，所以用它來分解上述AGUCGGUAG9核苷酸，得到AGU、C、GGU和AG4個產物。而核糖核酸酶 T1是一個專一地切在鳥苷酸的3′-磷酸和其相鄰核苷酸的5′-羥基之間的內切核酸酶，它作用於上述9核苷酸，則得到AG、UCG、G和UAG4個產物。根據產物的性質，就可以排列出9核苷酸的一級結構。
除上述兩種核糖核酸酶外，還有黑粉菌核糖核酸酶(RNase U2)，專一地切在腺苷酸和鳥苷酸處，和高峰淀粉酶核糖核酸酶T1聯合使用，可以測定腺苷酸在RNA中的位置。多頭絨孢菌核糖核酸酶(RNase Phy)除瞭CpN以外的二核苷酸都能較快地水解，因此和牛胰核糖核酸酶合用可以區別Cp和Up在RNA中的位置。
生物功能和種類 20世紀40年代，人們從細胞化學和紫外光細胞光譜法觀察到凡是 RNA含量豐富的組織中蛋白質的含量也較多，就推測RNA和蛋白質生物合成有關。RNA 參與蛋白質生物合成過程的有3類：轉移核糖核酸(tRNA)、信使核糖核酸(mRNA)和核糖體核糖核酸(rRNA)。
tRNA 一類小分子RNA，絕大多數tRNA含有75到95個核苷酸。主要功能是攜帶並運輸氨基酸。帶有氨基酸的tRNA(氨酰-tRNA)可以按其反密碼子和 mRNA的密碼子通過堿基配對的原則，排列在mRNA上。每一種氨基酸至少有一種特異的tRNA與其對應，tRNA種類可以多至60～70種。（見轉移核糖核酸）
mRNA 合成蛋白質的模板，種類甚多，大小不一。如果一種蛋白質含100個氨基酸，根據三聯體密碼原則，即3個連續的核苷酸決定一個氨基酸，這個蛋白質的mRNA理論上至少有300個核苷酸。事實上許多 mRNA往往還含有不翻譯的區域，所以mRNA的實際長度要超過300個核苷酸（見信使核糖核酸）。
rRNA 組成核糖體的成分。核糖體是細胞質內由蛋白質和核糖核酸組成的一種亞細胞顆粒。是蛋白質合成的場所。核糖體由大小兩個亞基組成，每個亞基都含有特定的rRNA和蛋白質。例如大腸桿菌核糖體的小亞基由21種蛋白質和一種RNA組成；大亞基由34種蛋白質和兩種RNA組成。核糖體RNA的含量約占細胞RNA總量的80％。由於核糖體是蛋白質合成的場所，因此在蛋白質合成旺盛的組織中核糖體的數目增加，rRNA的含量也相應增大。
1981～1984年間還發現一些RNA具有酶活力，如四膜蟲的rRNA前體能催化自身的剪接作用；細菌核糖核酸酶P的RNA組分能單獨作用於tRNA前體，切去5′-端多餘的核苷酸，成為成熟的tRNA。這些發現打破瞭過去認為隻有蛋白質才具有酶活力的狹隘觀點。
此外，由於RNA在細胞內存在的部位不同，有核內不均一核糖核酸(hn RNA)，核內小分子核糖核酸(sn RNA)、線粒體RNA、葉綠體RNA等。sn RNA的功能還不十分瞭解，可能和 hn RNA的剪接有關。hn RNA 是真核生物細胞核內經過不同程度加工的大小不同的mRNA前體。線粒體RNA、葉綠體RNA則包括tRNA、mRNA和rRNA，因為線粒體和葉綠體兩種細胞器都有它們獨立的轉錄和翻譯系統。
生物合成 除RNA病毒外，生物體內 RNA 的合成是以細胞內雙鏈DNA中的一條鏈作為模板，以腺苷三磷酸(ATP)、鳥苷三磷酸(GTP)、胞苷三磷酸(CTP)和尿苷三磷酸(UTP)為原料，通過RNA聚合酶的催化而進行的。由於所合成的RNA中核苷酸排列順序忠實地對應於DNA模板，因此這一過程也稱轉錄。
RNA聚合酶 大腸桿菌隻有一種聚合酶，無論tRNA、mRNA和 rRNA都由同一種RNA聚合酶催化合成。真核生物則有3種不同的RNA聚合酶，分別催化合成3種不同的RNA，它們在細胞內存在的部位以及對 α－鵝膏蕈堿（一種毒蕈的毒素）的敏感性也都不相同。在線粒體和葉綠體中，各有其自身的RNA聚合酶，以合成細胞器特有的RNA。
病毒或噬菌體合成RNA所用的RNA聚合酶有不同的類型。有些是利用宿主的 RNA聚合酶。例如λ噬菌體感染大腸桿菌後，利用大腸桿菌的RNA聚合酶，按照噬菌體的DNA進行轉錄，生成噬菌體RNA。有些以RNA為遺傳物質的噬菌體，例如MS2感染大腸桿菌後利用宿主的蛋白合成機器先合成RNA聚合酶，然後按照噬菌體的基因組RNA合成RNA進行繁殖，因此這種RNA聚合酶也稱為RNA復制酶。另外還有一些結構比較復雜的病毒，則在感染宿主細胞時，把病毒的RNA聚合酶同時帶入細胞，進行RNA的合成。
轉錄後加工 按照DNA模板合成的直接產物RNA（即前體RNA）並不都有生物活性，有些必須進一步加工方能成為具有活性的成熟RNA。加工包括剪接（剪去前體RNA中間一些不必要的順序，並連接起來），加帽（在5′-端加上特定的結構）、加尾（在3′-端加上多聚腺苷酸基團）以及核苷酸的修飾如甲基化等（見轉錄、信使核糖核酸）。
人工合成 中國科學工作者王德寶等從制備核苷酸原料和各種工具酶開始，利用化學和酶促相結合的方法，合成瞭幾十個長度為2～8核苷酸的寡核苷酸，然後用T4RNA連接酶連接成6個大片段（長度為9～19核苷酸），再接成兩個半分子（長度分別為35和41核苷酸），最後於1981年經氫鍵配對，T4RNA連接酶連接，首次人工合成瞭76核苷酸的整分子酵母丙氨酸tRNA。它含有全部11種核苷酸（4種常見的和7種修飾核苷酸），並具有完全的生物活性，既能接受丙氨酸，又能將所攜帶的丙氨酸在蛋白質生物合成體系內參入到蛋白質中去。全部用人工方法，合成瞭具有生物活性的天然RNA，這在世界上還是第1次（見核酸的人工合成）。
參考書目
王德寶、祁國榮：《核酸 結構、功能與合成》，科學出版社，北京，1987。
R.L.P.Adams et al.，The Biochemistry of NucleicAcids，9th ed.，Chapman and Hall Ltd.，London，1981.