2番目のメッセンジャーは、通常、細胞膜全体に拡散できる小分子です。最も一般的な2番目のメッセンジャーには、カルシウムイオン（Ca2+）、ジアシルグリセロール（DAG）、および環状アデノシン単リン酸（CAMP）が含まれます。
細胞外シグナルが細胞表面の受容体に結合すると、Gタンパク質を活性化できます。 Gタンパク質は、GTP（グアノシン三リン酸）に結合できる膜結合タンパク質です。 Gタンパク質がGTPに結合すると、活性化され、エフェクタータンパク質に結合して活性化できます。
エフェクタータンパク質は、細胞内イベントのカスケードを引き起こす可能性のある酵素または他のタンパク質です。たとえば、活性化されたCa2+チャネルは、細胞内Ca2+濃度の増加につながる可能性があります。細胞内Ca2+濃度の増加は、筋肉収縮、神経伝達物質放出、遺伝子発現など、さまざまな細胞プロセスを活性化する可能性があります。
2番目のメッセンジャーは、細胞シグナル伝達の重要な部分です。それらは、細胞が迅速かつ協調的な方法で細胞外シグナルに応答することを可能にします。
