病毒基因、人工轉入基因、轉座子等外源性基因隨機整合到宿主細胞基因組內，并利用宿主細胞進行轉錄時，常產生一些dsRNA。宿主細胞對這些dsRNA迅即產生反應，其胞質中的核酸內切酶Dicer將dsRNA切割成多個具有特定長度和結構的小片段RNA（大約21～23 bp），即siRNA。siRNA在細胞內RNA解旋酶的作用下解鏈成正義鏈和反義鏈，繼之由反義siRNA再與體內一些酶（包括內切酶、外切酶、解旋酶等）結合形成RNA誘導的沉默復合物（RNA-induced silencing complex，RISC）。RISC與外源性基因表達的mRNA的同源區進行特異性結合，RISC具有核酸酶的功能，在結合部位切割mRNA，切割位點即是與siRNA中反義鏈互補結合的兩端。被切割后的斷裂mRNA隨即降解，從而誘發宿主細胞針對這些mRNA的降解反應。siRNA不僅能引導RISC切割同源單鏈mRNA，而且可作為引物與靶RNA結合并在RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase，RdRP）作用下合成更多新的dsRNA，新合成的dsRNA再由Dicer切割產生大量的次級siRNA，從而使RNAi的作用進一步放大，最終將靶mRNA完全降解。
RNAi發生于除原核生物以外的所有真核生物細胞內。需要說明的是，由于dsRNA抑制基因表達具有潛在高效性，任何導致正常機體dsRNA形成的情況都會引起不需要的相應基因沉寂。所以正常機體內各種基因有效表達有一套嚴密防止dsRNA形成的機制。
懷特黑德生物醫學研究所的本杰明·劉易斯等研究人員發現小RNA能通過阻斷蛋白質合成的方式調控基因表達。他們借助一個計算模型來確定小RNA和對應的基因，發現了miRNA控制很大一部分生命功能的證據。
研究人員比較了人類和狗、雞、鼠的基因組，對這幾個物種共有的蛋白質合成基因與miRNA尋求對應關系。結果發現，盡管這幾個物種在3.1億年前就開始“分家”各自進化，但它們基因組中受miRNA調控的基因都占三分之一左右，而且這些基因在進化過程中都得以保存而未發生變化。劉易斯說，隨著更多的基因組數據發布以及實驗技術的進步，還可能發現更多的基因是由小RNA調控的。