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  在tRNA被發現以前,佛朗西斯·克里克就假設有種可以將RNA訊息轉換成蛋白質訊息的適配分子存在。1960年代早期,亞歷山大·裡奇、唐納德·卡斯帕爾等生物學家開始研究tRNA的結構,1965年,羅伯特·W·霍利首次分離了tRNA,並闡明瞭其序列與大致的結構,他因此貢獻而獲得1968年的諾貝爾生理學或醫學獎。tRNA最早由羅伯特·M·博克(Robert M. Bock)成功結晶,之後陸續有人提出tRNA苜蓿葉狀的二級結構,此結構於1973年由金成鎬與亞歷山大·裡奇的X射線繞射分析證實。另一個由阿龍·克盧格領導英國團隊,在同一年釋出同樣的射線晶體學的發現。

  1955年Zamecnik認為標記的ATP可能參與RNA的生物合成。於是他將C標記的ATP與微粒體(Microsome)和細胞抽提液的可溶性部分一起保溫後,發現RNA居然也被標記了。他有點懷疑。可是,當他將C標記的氨基酸與微粒體和可溶性部分在同樣條件下保溫後,他驚奇地發現,與RNA合成無關的C氨基酸也標記了RNA,而且更意想不到的是C標記的RNA不是核糖體的大分子RNA,而是可溶性部分中的小分子RNA。進一步,僅將可溶性部分與C標記的氨基酸和ATP一起保溫,則這種C標記的氨基酸仍能與其中的小分子RNA結合。因此,這種可溶性部分中的小分子RNA被稱為稱sRNA(soluble RNA)。1956年Watson曾訪問Zamecnik實驗室,並對他們說,1955年Crick已經提出過“適配子”的設想。後來,這種 sRNA被命名為tRNA。

  tRNA為74~95個鹼基的小片段RNA鏈,會摺疊成苜蓿葉狀的核酸二級結構,呈三葉草形,它由氨基酸臂、二氫尿嘧啶環、反密碼環、額外環和TΨC環五部分組成。  tRNA有一級結構(5'到3'的核苷酸方向),二級結構(通常顯示為三葉草結構)和三級結構(所有的tRNA具有類似L-形的三維結構,允許它們與核糖體的P、A位點結合)。

  氨醯化(Aminoacylation)是新增一個氨醯基團到化合物的過程。  在氨醯tRNA合成酶(aminoacyl tRNA synthetase)的作用下,tRNA與特異的氨基酸進行氨醯化反應(aminoacylated)。對於一種氨基酸而言,儘管可能有多種 tRNA和多種反密碼子,但是通常只有一種氨醯tRNA合成酶。合成酶對合適的tRNA的識別不僅僅是反密碼子,受體臂也起了顯著的作用。  反應:  某些生物可能缺少一種或多種氨醯基tRNA合成酶。 這導致通過化學相關的氨基酸被氨醯化的tRNA,並且通過使用一種或多種酶,tRNA被修飾為正確的被氨醯化。
轉運核糖核酸(英語:Transfer RNA),又稱傳送核糖核酸、轉移核糖核酸,通常簡稱為tRNA,是一種由76-90個核苷酸所組成的RNA,其3'端可以在氨醯-tRNA合成酶催化之下,接附特定種類的氨基酸。轉譯的過程中,tRNA可藉由自身的反密碼子識別mRNA上的密碼子,將該密碼子對應的氨基酸轉運至核糖體合成中的多肽鏈上。每個tRNA分子理論上只能與一種氨基酸接附,但是遺傳密碼有簡併性(degeneracy),使得有多於一個以上的tRNA可以跟一種氨基酸接附。