蛋白質是生命活動的承擔者，mRNA 是連接基因與蛋白質的橋梁。1958年，克里克提出中心法則：遺傳信息從 DNA 傳遞到 RNA，再傳遞到蛋白質，即轉錄和翻譯。mRNA（信使 RNA）是一類單鏈核糖核酸，它由DNA 的一條鏈作為模板轉錄而來的、攜帶遺傳信息并且能指導蛋白質的合成。與長度小于 60nt 的小核酸藥物相比，mRNA 的長度更長，一般約為500 至 5000nt。mRNA 作為疫苗或者藥物，可在人體內表達目標蛋白。因為 mRNA 在細胞內翻譯且不進入細胞核，所以無整合進人體 DNA 的風險。同時，它也可作用于傳統小分子藥物以及抗體藥物等無法觸及的胞內靶點，因此具有更廣闊的應用空間。
mRNA 疫苗發揮作用需要經過以下幾個步驟：1）mRNA 被各種遞送載體包裹；2）注射進入人體；3）包裹 mRNA 的脂質體胞吞進入細胞；4）mRNA 在細胞內釋放，利用人體的細胞器翻譯表達抗原蛋白，刺激人體產生免疫反應。
早期技術缺陷使 mRNA 疫苗研究進展緩慢。1961 年，首次發現 mRNA；1990 年，Wolff 等人發現在小鼠肌肉組織中注射含有特定基因的質粒 DNA或 mRNA，小鼠組織局部會產生該基因編碼的蛋白產物，此后多項研究發現用核酸免疫動物，可以誘導機體產生針對該核酸編碼抗原的免疫力。起初，mRNA 因其高免疫原性、低穩定性、在組織內易被降解、細胞吸收率低以及生產制備的局限，發展較為緩慢。
