绝大数原核生物的mRNA却不需加工，真核生物基因产生的mRNA要经过复杂的加工历程，不论原核或真核生物的rRNA和tRNA都是以更为复杂的初级转录产物形式被合成的，然后才能加工成为成熟的RNA分子。tRNA的转录后加工需要经过几个不同的反应来完成。

1．剪切和拼接

tRNA前体在tRNA剪切酶（属于核酸酶）的作用下，切成一定在小的tRNA分子。5ˊ和3ˊ端应当被切断，以便使tRNA从大的前体产物释放出来，如果含有内含子，也应当除去。

2．碱基修饰

tRNA的3ˊ端所需要的CCA氨基酸负载序列有时是通过核苷酸基转移酶加上去的。成熟的tRNA分子中有许多的稀有碱基，因此tRNA在甲基转移酶催化下，某些嘌呤生成甲基嘌呤如A→mA，G→mA。有些尿嘧啶还原为双氢尿嘧啶。某些腺苷酸脱氨基为成为次黄嘌呤核苷酸（Ⅰ）。

3．3ˊ－OH连接-ACC结构

在核苷酸转移酶作用下，3ˊ－末端除去个别碱基后，换上tRNA分子统一的CCA－OH末端，完成tRNA分子中的氨基酸臂结构。所有的tRNA都含有大量的修饰碱基，这些碱基都是经还原，甲基化和脱氨作用形成的。这些碱基在蛋白质合成过程中影响tRNA对密码的识别。