根據信號分子的溶解性可分為親水性和親脂性兩類。親水性信號分子的主要代表是神經遞質、含氮類激素(除甲狀腺激素)、局部介質等，它們不能穿過靶細胞膜，只能通過與細胞表面受體結合，再經信號轉換機制，在細胞內產生“第二信使”(如cAMP)或激活膜受體的激酶活性(如蛋白激酶)，跨膜傳遞信息，以啟動一系列反應而產生特定的生物學效應。
親脂性信號分子要穿過細胞質膜作用于細胞質或細胞核中的受體，與胞內受體結合形成激素-受體復合物，成為轉錄促進因子，作用于特異的基因調控序列，啟動基因的轉錄和表達，主要代表是類固醇激素、甲狀腺激素等。