在转录中新合成的RNA往往是较大的前体分子，需要经过进一步的加工修饰，才转变为具有生物学活性的、成熟的RNA分子，这一过程称为转录后加工。主要包括剪接、剪切和化学修饰。
（一） mRNA的加工
在原核生物中转录翻译相随进行，多基因的mRNA生成后，绝大部分直接作为模板去翻译各个 基因所编码的蛋白质，不再需要加工。但真核生物里转录和翻译的时间和空间都不相同，mRNA的合成是在细胞核内，而蛋白质的翻译是在胞质中进行，而且许多真核生物的基因是不连续的。不连续基因中的插入序列，称为内含子（intron）；被内含子隔开的基因序列称为外显子（exon）。一个基因的外显子和内含子都转录在一条很大的原初转录本RNA分子中，分子量达1×107～2×107。而且很不均一，故称为核内不均一RNA（hnRNA）。它们的寿命很短，只有几分钟。首先降解为分子较小的RNA，再经其它修饰转化为mRNA。真核细胞mRNA的加工包括：（1）hnRNA被剪接（splicing），除去由内含子转录来的序列，将外显子的转录序列连接起来。（2）在3′末端连接上一段约有20～200个腺苷酸的多聚腺苷酸（poly A）的“尾巴”结构。不同mRNA的长度有很大差异。（3）在5′末端连接上一个“帽子”结构m7GpppmNp。（4）在内部少数腺苷酸的腺嘌呤6位氨基发生甲基化（m6A）。
（二） tRNA的加工
原核生物的tRNA基因的转录单元大多数是多基因的。不但相同或不同的tRNA的几个基因可转录在一条RNA中，有的tRNA还与rRNA组成转录单元，因此tRNA前体的加工过程包括剪切、剪接（需要核酸内切酶和连接酶催化），在3′-末端添加-CCAOH、以及核苷酸修饰转化为成熟的tRNA。tRNA中含有许多稀有碱基，所有这些碱基均是在转录后由四种常见碱基经修饰酶催化，发生脱氨、甲基化、羟基化等化学修饰而生成的。
（三） rRNA的加工
原核细胞首先生成的是30S前体rRNA，经核糖核酸酶作用，逐步裂解为16S、23S和5S的rRNA：
原核生物16S rRNA和23S rRNA含有较多的甲基化修饰成分，特别是2-甲基核糖。一般5S rRNA中无修饰成分。在真核细胞中rRNA的转录后加工与原核细胞类似，但更为复杂。rRNA在核仁中合成，生成一个更大35～45S前体rRNA。前体分裂而转变为28S、18S和5.8S的rRNA分子。真核生物5S rRNA前体是由独立于上述三种rRNA之外的基因转录的。真核生物rRNA中也含有较多的甲基化成分。
有关RNA剪接、剪切机制的研究不仅发现了RNA分子本身具有催化功能，促使人们对酶的本质是蛋白质的传统观念进行重新评价，而且对于了解生命的起源和进化是有力的推动。1981年Cech研究组首次报导了喜温四膜虫26S rRNA前体能自我切除内含子，这一过程完全没有蛋白质参与。目前已发现的具有催化功能的RNA有磷酸二酯酶（核糖核酸酶）、磷酸单酯酶、核苷酸转移酶、磷酸转移酶、RNA限制性内切酶、 tRNA 5′端成熟酶、α-1,4-葡聚糖分支酶和肽基转移酶等。人们把具有催化活性的RNA称为核酶（ribozyme）。
目前研究表明核酶催化rRNA、tRNA、mRNA的剪接机理是不相同的。RNA内含子有四种类型，即Ⅰ型自我拼接内含子、Ⅱ型自我拼接内含子、核mRNA内含子和核tRNA内含子。
Ⅰ型内含子自我拼接首先发现于原生动物喜温四膜虫26S rRNA前体（约6 400个核苷酸）中，一个含413个核苷酸的内含子的切除。此拼接过程需要有一价和二价阳离子以及鸟苷（或鸟苷酸）存在，方可自我催化剪接。该过程为二次磷酰基的转移反应，无需供给能量。鸟苷在此作为辅因子，提价游离的3′-OH，接受内含子的5′-磷酰基，产生上游外显子3′-OH。紧接着发生类似的第二次磷酰基的转移，即下游外显子5′端磷酰基转移到上游外显子3′-OH上，释放出内含子，两个外显子完成拼接。
Ⅱ型内含子自我拼接主要存在于线粒体和叶绿体的RNA前体和mRNA的前体中，拼接反应是另一种类型的内含子自我剪切，它不需要鸟苷辅因子而是依靠内含子中一个腺苷酸的2′-OH接受内含子的5′-磷酰基，同样发生二次磷酰基的转移。完成拼接并释放套索式的内含子。核 mRNA前体的拼接过程与Ⅱ型内含子类似，不同之处在于它是在U-snRNP（富含尿嘧啶的核内小分子RNA和蛋白质复合物）的参与下完成的。
核tRNA前体的拼接过程是先由核酸内切酶切除内含子顺序，然后在激酶、连接酶和磷酸酯酶的作用下把两个tRNA半分子连接起来。1984年美国Altman证实了tRNA前体的5′-末端成熟过程由RNase P催化。该酶除了蛋白质组分外，还含有一条375个核苷酸的RNA分子。在体外，当提高Mg2 浓度时，单独的RNA组分就可催化tRNA 5′-末端的剪切过程。Cech和Altman因20世纪80年代初的重要发现，同获1989年度的诺贝尔化学奖。
类病毒、拟病毒和卫星RNA的自我剪切机制目前已有很多实验表明只要满足“锤头”状（或发夹状）二级结构和十几个核苷酸的保守序列，剪切反应就会在锤头结构右上方自动发生。
