تتحكم الخلايا في نشاط الجينات بحيث لا تعمل جميعها في الوقت نفسه، رغم أن كل خلية تحتوي على المجموعة الكاملة من الجينات الخاصة بالكائن الحي. ويعتمد اختلاف وظائف الخلايا، مثل الخلايا العصبية والعضلية والجلدية، على تشغيل جينات معينة وإيقاف أخرى. وتُعرف هذه العملية بالتعبير الجيني، وهي التي تمنح كل نوع من الخلايا خصائصه ووظيفته رغم امتلاكه المادة الوراثية نفسها.

الهرمونات غير الموجهة تؤثر مباشرة على الخلايا المستهدفة دون غدة وسيطة، وتفرزها غدد صماء مثل التناسلية والبنكرياس والكظرية والنخامية؛ منها أوكسيتوسين المحفز لإدرار الحليب، برولاكتين متعدد الوظائف، هرمون محفز الخلايا الميلانينية، وهرمون النمو الذي يحفز الكبد لإنتاج عوامل تؤثر في العضلات والعظام.

الهرمونات هي مواد كيميائية تُفرز من قبل الغدد الصماء في الجسم، تعمل كناقل عصبي لإرسال الرسائل الى المخ وتنتقل عبر مجرى الدم الى الأعضاء أو الأنسجة المستهدفة، وتؤثر في وظائف مختلفة مثل النمو، والتمثيل الغذائي، والتكاثر، والمزاج، وذلك حسب الغدة المفرزة لها والوظيفة التي تقوم بها.

تؤثر الجينات في عدد كبير من صفات الكائن الحي، مثل الحجم والشكل واللون وسرعة النمو وقابلية الإصابة بالأمراض، لكن معظم الصفات لا تتحكم فيها جينات منفردة. فقد يسهم أكثر من جين في صفة واحدة، كما يمكن للجين نفسه أن يؤثر في عدة صفات مختلفة، ولذلك فإن الوراثة أكثر تعقيدًا من فكرة وجود جين واحد لكل صفة.

علم التخلق فرع من علم الأحياء يدرس تغيرات نشاط الجينات التي لا تنشأ عن تبدل مباشر في تسلسل الحمض النووي. تشمل هذه التغيرات مثيلة الحمض النووي وتعديل الهستونات وتنظيم الحمض النووي الريبوزي، وتؤثر في نمو الخلايا وتخصصها واستجابتها للبيئة. يفسر علم التخلق كيف يمكن لعوامل مثل التغذية والضغط والسموم والعمر أن تغير التعبير الجيني، وله أهمية في السرطان والأمراض المزمنة والتطور والوراثة عبر الأجيال. يمثل هذا العلم جسراً بين الجينات والبيئة.