肽链的延伸是一个在核糖体上循环发生的过程，这个过程中每个循环会通过肽键将一个氨基酸连接的延伸的肽链上。多肽的序列由mRNA上的密码子决定。延伸过程包括一系列由延伸因子（elongation factors（EFs））催化的酶促过程：氨基酰-tRNA结合到A位点；肽键的形成和移位等。

氨基酰-tRNA结合到A位点    形成的完整核糖体A位点（即acceptor  site）是空的，而氨基酰-tRNA结合到A位点的过程需要准确认读密码子。延伸因子与GTP和既将进入的氨基酰-tRNA组合形成一个三聚体，该三聚体会将氨基酰-tRNA运输到A位点同时释放出延伸因子·GDP和磷酸，GTP的水解受核糖体上某一特定位点的催化。延伸因子·GDP随即会在其他可溶性蛋白因子和GTP的帮助下重新形成延伸因子·GTP。

肽键的形成    A位点上氨基酰-tRNA的α氨基向P位点（即多肽结合位点）上多肽·tRNA复合体的羧基发起亲核攻击，在起始阶段P位点被氨基酰-tRNA^met所占据。此步骤受肽基转移酶的催化，所谓肽基转移酶就是核糖体大亚基上的一个28SRNA复合物（这也是细胞中核酶的一个例子）。因为氨基酰-tRNA中的氨基酸已经活化，所以此次反应不在需要进一步消耗能量。

移位    去酰基化的tRNA一端在反密码子的作用下被固定在P位点，而另一端在开放的CCA尾部作用下被固定在E位点（exit site）。在此位点，延伸因子2（EF2）取代氨基酰-tRNA并从A位点结合到P位点，而去酰基化的tRNA位于E位点，并从此处脱离核糖体。EF2-GTP复合体被水解形成EF2-GDP，有效地沿着mRNA移动一个密码子的长度。如此循环往复。