Hormony rozpuszczalne w tłuszczach dyfundują przez błonę plazmatyczną i jądrową komórek docelowych, aby związać się z ich specyficznymi receptorami wewnątrzkomórkowymi. Receptory te działają jako czynniki transkrypcyjne, które regulują ekspresję genów i syntezę białek w komórce docelowej

Ze względu na sposób działania, wewnątrzkomórkowe receptory hormonalne są klasyfikowane jako receptory typu I lub typu II. Receptory typu I, w tym receptory hormonów steroidowych, takie jak receptor androgenowy, są obecne w cytoplazmie. Wiązanie hormonów transportuje kompleks hormon-receptor do jądra, gdzie wiąże się z regulatorowymi sekwencjami DNA zwanymi elementami odpowiedzi hormonalnej i aktywuje transkrypcję genów.

Receptory typu II, takie jak receptor hormonu tarczycy, są związane z elementami odpowiedzi DNA w jądrze nawet przy braku hormonu. W tym stanie receptor działa jako aktywny represor transkrypcji. Jednak po związaniu hormonów kompleks receptor-hormon aktywuje transkrypcję genów indukowanych hormonami tarczycy.