细胞跨膜信号转导途径主要有以下几种：
1. G蛋白偶联受体介导的信号转导：这是最常见的一种途径。G蛋白偶联受体是一大类膜受体，当配体与受体结合后，受体发生构象改变，激活与之偶联的G蛋白。G蛋白有多种类型，如Gs、Gi等。激活的G蛋白进一步作用于效应器酶，如腺苷酸环化酶（AC）。AC被激活后，可催化ATP生成环腺苷酸（cAMP），cAMP作为第二信使，能激活蛋白激酶A（PKA），PKA可使多种底物蛋白磷酸化，从而调节细胞的代谢、生长、分化等多种生理过程。此外，G蛋白还可以激活磷脂酶C（PLC），PLC可将磷脂酰肌醇 -4,5 -二磷酸（PIP2）水解为三磷酸肌醇（IP3）和二酰甘油（DAG）。IP3能促使内质网释放Ca2 ，使胞质内Ca2 浓度升高；DAG则可激活蛋白激酶C（PKC），PKC也能使底物蛋白磷酸化，发挥广泛的生物学效应。
2. 离子通道型受体介导的信号转导：离子通道型受体本身就是离子通道。当配体与受体结合后，通道蛋白的构象发生改变，导致通道开放或关闭，引起离子的跨膜流动，从而产生电信号。例如，神经 - 肌肉接头处的N2型乙酰胆碱受体，当乙酰胆碱与之结合后，受体通道开放，允许Na 内流和K 外流，使膜电位发生去极化，进而引发肌肉收缩。
3. 酶联型受体介导的信号转导：这类受体的胞内结构域具有酶活性或能与酶结合。其中，受体酪氨酸激酶（RTK）是典型代表。当配体与RTK结合后，受体发生二聚化，使胞内的酪氨酸激酶结构域被激活，自身的酪氨酸残基发生磷酸化。磷酸化的酪氨酸可招募含有SH2结构域的信号分子，进而激活下游的信号通路，如Ras - MAPK信号通路，该通路在细胞的增殖、分化等过程中起重要作用。此外，还有鸟苷酸环化酶受体，配体与受体结合后，激活鸟苷酸环