病毒基因、人工轉入基因、轉座子等外源性基因隨機整合到宿主細胞基因組內，并利用宿主細胞進行轉錄時，常產生一些dsRNA。宿主細胞對這些dsRNA迅即產生反應，其胞質中的核酸內切酶Dicer將dsRNA切割成多個具有特定長度和結構的小片段RNA（大約21～23 bp），即siRNA。siRNA在細胞內RNA解旋酶的作用下解鏈成正義鏈和反義鏈，繼之由反義siRNA再與體內一些酶（包括內切酶、外切酶、解旋酶等）結合形成RNA誘導的沉默復合物（RNA-induced silencing complex，RISC）。RISC與外源性基因表達的mRNA的同源區進行特異性結合，RISC具有核酸酶的功能，在結合部位切割mRNA，切割位點即是與siRNA中反義鏈互補結合的兩端。被切割后的斷裂mRNA隨即降解，從而誘發宿主細胞針對這些mRNA的降解反應。siRNA不僅能引導RISC切割同源單鏈mRNA，而且可作為引物與靶RNA結合并在RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase，RdRP）作用下合成更多新的dsRNA，新合成的dsRNA再由Dicer切割產生大量的次級siRNA，從而使RNAi的作用進一步放大，最終將靶mRNA完全降解。
RNAi發生于除原核生物以外的所有真核生物細胞內。需要說明的是，由于dsRNA抑制基因表達具有潛在高效性，任何導致正常機體dsRNA形成的情況都會引起不需要的相應基因沉寂。所以正常機體內各種基因有效表達有一套嚴密防止dsRNA形成的機制。
懷特黑德生物醫學研究所的本杰明·劉易斯等研究人員發現小RNA能通過阻斷蛋白質合成的方式調控基因表達。他們借助一個計算模型來確定小RNA和對應的基因，發現了miRNA控制很大一部分生命功能的證據。
研究人員比較了人類和狗、雞、鼠的基因組，對這幾個物種共有的蛋白質合成基因與miRNA尋求對應關系。結果發現，盡管這幾個物種在3.1億年前就開始“分家”各自進化，但它們基因組中受miRNA調控的基因都占三分之一左右，而且這些基因在進化過程中都得以保存而未發生變化。劉易斯說，隨著更多的基因組數據發布以及實驗技術的進步，還可能發現更多的基因是由小RNA調控的。
RNAi具有的特征
①RNAi是轉錄后水平的基因沉默機制；
②RNAi具有很高的特異性，只降解與之序列相應的單個內源基因的mRNA；
③RNAi抑制基因表達具有很高的效率，表型可以達到缺失突變體表型的程度，而且相對很少量的dsRNA分子（數量遠遠少于內源mRNA的數量）就能完全抑制相應基因的表達，是以催化放大的方式進行的；
④RNAi抑制基因表達的效應可以穿過細胞界限，在不同細胞間長距離傳遞和維持信號甚至傳播至整個有機體以及可遺傳等特點；
⑤dsRNA不得短于21個堿基，并且長鏈dsRNA也在細胞內被Dicer酶切割為21 bp左右的siRNA，并由siRNA來介導mRNA切割。而且大于30 bp的dsRNA不能在哺乳動物中誘導特異的RNA干擾，而是細胞非特異性和全面的基因表達受抑和凋亡；
⑥ATP依賴性：在去除ATP的樣品中RNA干擾現象降低或消失顯示RNA干擾是一個ATP依賴的過程。可能是Dicer和RISC的酶切反應必須由ATP提供能量。