MicroRNA（miRNA）是一類內生的、長度約20-24個核苷酸的小RNA，其在細胞內具有多種重要的調節作用。每個miRNA可以有多個靶基因，而幾個miRNAs也可以調節同一個基因。這種復雜的調節網絡既可以通過一個miRNA來調控多個基因的表達，也可以通過幾個miRNAs的組合來精細調控某個基因的表達。據推測，miRNA調節著人類三分之一的基因。
MicroRNA存在多種形式，最原始的是pri-miRNA，長度大約為300~1000個堿基；pri-miRNA經過一次加工后，成為pre-miRNA即microRNA前體，長度大約為70~90個堿基；pre-miRNA再經過Dicer酶酶切后，成為長約20~24nt的成熟miRNA。
實際研究中，pre-miRNA應用最早，也最廣泛，很多商業化的MicroRNA庫都是pre-miRNA形式的。近幾年來，研究發現microRNA的雙臂對成熟miRNA的形成有著十分重要的作用，所以天然的pri-miRNA形式越來越多地被研究者采用。
miRNA的二級結構為A型雙螺旋。
1989年，Victor發現線蟲 ( C. elegans) 中有個基因 lin-4 抑制另一個基因 lin-14. 他們認為 lin-4 應該也表達一種調控蛋白質，因為基因轉錄成RNA并翻譯成蛋白質是當時認為的公理。1993年，Victor的學生 Rosalind Lee 和 Phonda Feinbaum 克隆出了 lin-4，卻發現這個基因非常小，而且這個基因的產物不是蛋白質，而是一個長度只有22個核苷酸的RNA。它是由單鏈的RNA分子產生，這個分子的一端折回來形成不完全的互補配對，稱"發卡結構".
與小分子siRNAs相比，miRNA在分子特性等方面是相似的，但也存在不少的差異。siRNA是雙鏈RNA，3‘端有2個非配對堿基，通常為UU； miRNA是單鏈RNA。 siRNAs是由dsDNA在Dicer酶切割下產生，而成熟miRNAs的產生要復雜一些，首先pri-miRNA在核內由一種稱為Drosha酶處理后成為大約70nt的帶有莖環結構的Precursor miRNAs (pre-miRNAs), 這些pre-miRNAs再在Exportin-5幫助下轉運到細胞核外之后再由胞質Dicer酶進行處理，酶切后成為成熟的miRNAs。
生命的一些重要活動如幼蟲的生長發育、細胞的發生和分化、神經系統的分化等都被一些非編碼蛋白的小RNA的調控, 而除miRNA、siRNA以外的小RNA我們知之甚少。