Ligandreceptorer är specialiserade molekyler på ytan av celler som tillåter vissa små molekyler att binda till dem, vilket inducerar en kemisk förändring inuti cellen. För enkelhetens skull brukar ligandreceptorer kallas receptorer, medan de små molekylerna som binder till dem kallas ligander. Ligander är olika i storlek och sammansättning, och det finns många klasser av receptorer som är specialiserade för att hantera dem. Receptorer kan hantera ligander som sträcker sig från en enda jon till ett komplext protein, beroende på den cellulära process som utlöses av aktivering eller inaktivering av receptorn.
Specifikt bildar ligander och ligandreceptorer ett komplex när de binder samman, och interaktionerna mellan dem i det komplexet initierar cellulära processer. Receptorer är ofta avsedda att vara specifika för en typ av ligand, men ibland kan andra molekyler härma den erforderliga liganden och aktivera eller deaktivera receptorn. Vissa typer av läkemedel drar fördel av detta och aktiverar manuellt receptorer på detta sätt för att bekämpa sjukdomar eller korrigera en cellulär obalans. Så länge som de rätta typerna av interaktioner förekommer i bindningskomplexet, kan en mimik aktivera eller deaktivera en receptor på samma sätt som dess vanliga ligand kan.
Receptorer kan binda till ligander i ett av två allmänna mönster, som kallas lås och nyckel eller inducerad passform. Lås- och nyckelmetoden för bindning används när en receptor är mycket stel och selektiv med avseende på vilken typ av ligand som kan binda till den. Endast en ligand som passar perfekt ihop kan aktivera den, som att en pusselbit bara kan hamna på ett ställe. Den inducerade passformsmetoden för bindning karaktäriserar receptorer som är något flexibla och kan modifiera sig själva för att binda utan att vara alltför stringenta. I det här fallet behöver en ligand inte passa perfekt in i receptorn, men receptorn kan fortfarande utlösa en lämplig cellulär process.
Samspelet mellan ligander och ligandreceptorer är en viktig process i många organismers och människokroppens funktion. Celler släpper ständigt signalutlösande molekyler som ligander för att berätta för varandra hur väl kroppen fungerar. När liganderna binder till receptorer kan cellerna reagera på de förändringar som släppte ut liganderna i första hand, och frigöra egna ligander. Liganderna och ligandreceptorerna är i en konstant loop som ger feedback om celler och den omgivande miljön, vilket säkerställer att en organism fortsätter att fungera med maximal kapacitet.