Las secuencias cis-reguladoras son fragmentos cortos de ADN no codificante que están presentes en los mismos cromosomas que los genes que regulan. Estos fragmentos sirven como sitios de unión para los reguladores transcripcionales, proteínas que son responsables de controlar la transcripción génica y la expresión génica diferencial entre los tipos de células en eucariotas. Las secuencias cis-reguladoras pueden estar cerca del gen de interés o a miles de bases de distancia en la secuencia de ADN; sin embargo, las secuencias que están más alejadas a menudo se encuentran espacialmente cerca del gen que regulan debido al apretado empaquetamiento del ADN en el cromosoma. Los que están cerca en la secuencia regulan el inicio de la transcripción génica, mientras que los que están más alejados, mejoran o silencian la transcripción génica. Los efectos de varias secuencias cis-reguladoras regulan transcripcionalmente la mayoría de los genes; Sin embargo, en ocasiones, una sola secuencia reguladora cis regula la transcripción de un gen.

Los factores de transcripción se unen a secuencias cis-reguladoras cuando el ADN en su forma de doble hélice. Los reguladores transcripcionales se unen a secuencias específicas, pero también son capaces de unirse a secuencias estrechamente relacionadas. La doble hélice tiene dos tipos de ranura: la ranura menor más pequeña y la ranura mayor más grande. Es más probable que los factores reguladores se unan a los surcos principales de ADN debido a su tamaño. Los reguladores de transcripción reconocen secuencias cis-reguladoras específicas por los rasgos químicos característicos presentes en los bordes de los pares de bases nitrogenadas. Por ejemplo, las bases tienen diferentes donantes y aceptores de enlaces de hidrógeno expuestos a lo largo de la ranura que pueden formar enlaces de hidrógeno con los reguladores transcripcionales. Debido a que muchas interacciones no covalentes también están involucradas en esta unión, la asociación es altamente estable.