tRNA’nın protein sentezindeki görevi, uygun amino asitleri ribozomlara getirmektir. tRNA molekülleri, mRNA’daki kodonlarla eşleşen bir antikodon bölgesine sahiptir. Bu sayede, mRNA’da kodlanan genetik bilgiye göre amino asitleri sıralayarak polipeptit zincirinin oluşumuna katkıda bulunurlar. tRNA molekülleri, amino asitleri sitoplazmadan alarak ribozomun büyük alt birimine bağlanırlar. Ribozom, mRNA boyunca hareket ettikçe, tRNA’ların taşıdığı amino asitler arasında peptit bağlarının oluşumunu katalize ederek protein sentezini gerçekleştirir.