基因转录是以DNA为模板，在依赖于DNA的RNA聚合酶的催化作用下，将4种核苷酸合成RNA。原核生物的RNA聚合酶的结构很相似。在真杆菌中只有一种，负责mRNA、tRNA和rRNA的合成。大肠杆菌RNA聚合酶由多个亚基组成，全酶(holoenzyme)是α₂β'βσ，相对分子质量约480 000。口亚基同全酶的结合不紧密，很容易解离下来。除去σ因子后剩下的部分称为核心酶(α₂ββ')。 利福霉素类药物(rifamycins)和链霉溶菌素(sheptolydigin)通过与β亚基结合可抑制基因转录。σ因子即σ亚基的功能是使全酶识别启动子并与之结合。大肠杆菌中只有一种RNA聚合酶，它要负责所有基因的转录，也就是要识别所有基因的启动子。这项功能是由σ因子完成的。大肠杆菌至少有4种，因子：σ²⁸、σ³⁹、σ⁵⁴和σ⁷⁰，在不同环境下使用不同的σ因子。如环境温度升高时，σ³⁹使热激基因表达；缺少氮时，σ⁵⁴使可利用其他氮源的相关基因转录。枯草杆菌中有约10种，因子。σ因子的替换使用，调控不同基因的表达，控制着生命周期中出现的变化。例如，在正常生命周期中和在被噬菌体感染时，使用不同的σ因子，识别不同基因的启动子。

真核生物有三种RNA聚合酶：RNA聚合酶I、Ⅱ和Ⅲ，分别负责三类基因的转录。RNA聚合酶I定位在核仁，负责rRNA基因的转录。RNA聚合酶Ⅱ定位在核质，负责转录产生mRNA前体，即核不均一RNA——hnRNA(heterogeneousnuclear RNA)。RNA聚合酶Ⅲ定位在胞质，负责tRNA、5SRNA、Alu序列和其他小RNA的生成。

真核生物的RNA聚合酶的相对分子质量都比较大，在5x105以上，由8～14个亚基组成。叶绿体和线粒体的RNA聚合酶的活性较小，与细菌的RNA聚合酶更为相似，只负责转录为数不多的几个特定的基因，没有更复杂的功能。