Tweede boodschappers zijn moleculen die in een cel worden gegenereerd als reactie op een extracellulair signaal en die vervolgens een cascade van intracellulaire gebeurtenissen veroorzaken. Ze worden "tweede boodschappers" genoemd omdat ze niet het originele signaal zijn, maar eerder een signaal dat wordt gegenereerd als reactie op het originele signaal.

Second messengers zijn doorgaans kleine moleculen die door het celmembraan kunnen diffunderen. Enkele van de meest voorkomende tweede boodschappers zijn calciumionen (Ca2+), diacylglycerol (DAG) en cyclisch adenosinemonofosfaat (cAMP).

Wanneer een extracellulair signaal zich bindt aan een receptor op het celoppervlak, kan het een G-eiwit activeren. G-eiwitten zijn membraangebonden eiwitten die kunnen binden aan GTP (guanosinetrifosfaat). Wanneer een G-eiwit aan GTP bindt, wordt het geactiveerd en kan het zich vervolgens binden aan een effectoreiwit en dit activeren.

Effectoreiwitten zijn enzymen of andere eiwitten die een cascade van intracellulaire gebeurtenissen kunnen veroorzaken. Geactiveerde Ca2+-kanalen kunnen bijvoorbeeld leiden tot een verhoging van de intracellulaire Ca2+-concentratie. Een verhoogde intracellulaire Ca2+-concentratie kan vervolgens een verscheidenheid aan cellulaire processen activeren, zoals spiercontractie, afgifte van neurotransmitters en genexpressie.

Second messengers zijn een belangrijk onderdeel van celsignalering. Ze zorgen ervoor dat cellen op een snelle en gecoördineerde manier kunnen reageren op extracellulaire signalen.