Kärje signaalimine on üldmõiste, mis viitab paljudele ja erinevatele protsessidele, mille abil luuakse, hoitakse, kasutatakse ja lõpetatakse side, mis kontrollib rakutasandi tegevusi. Märkimisväärne osa organismi genoomist kodeerib üldiselt signaalimisprotsessides osalevaid valke, kuna raku signaalimine on seotud kõigega alates organismi arengust kuni reageerimiseni erinevatele stiimulitele organismi sees ja väljaspool. Et illustreerida õige signaalimise tähtsust, võivad ühe signaaliraja defektid paljudes organismides põhjustada arenguprobleeme, mis põhjustavad imikute suremust. Enamik signaaliülekandeid toimub üksiku organismi rakkude vahel, kuid mõnikord võib see toimuda ka eri liiki organismide vahel.
Rakkude signaalimine võib toimuda mitmel erineval viisil. Osa toimub üksikus rakus, arvestamata väliseid rakke. Rakkudevaheline suhtlus võib toimuda juxtacrine signalisatsiooni kaudu, mille abil kaks otsekontaktis olevat rakku vahetavad signaale; parakriinne signaalimine, mille abil rakud suhtlevad suhteliselt lühikeste rakuvahemaade tagant; ja endokriinne signaalimine, mille kaudu üksteisest suhteliselt kaugel asuvad rakud suhtlevad. Rakud suhtlevad mittekülgnevate rakkudega, vabastades signaalielemendid lähedalasuvasse rakukeskkonda või verre. Verre eralduvaid signaale nimetatakse hormoonideks ja need võivad põhjustada olulisi muutusi kaugetes rakkudes.
On vaja, et rakusignaalide genereerimine ja levik oleks täpselt reguleeritud, nii et signaalirajad on harva nii lihtsad kui “rakusignaal A põhjustab efekti B”. Lisaks kattuvad paljud signaalimisprotsessid märkimisväärselt ja efekti tekitamiseks võib olla vaja palju erinevaid signaalikomponente. Järelikult on raku signaalimisprotsessid tavaliselt organiseeritud “signalisatsiooniteedeks”, mis kirjeldavad paljusid erinevaid signaalimis- ja reguleerivaid komponente, mis eksisteerivad esialgse signaali või signaalide ja lõpliku efekti või efektide vahel. Erinevused raku signaaliradade vahel võivad mõjutada signaali kiirust, tõhusust ja täpsust. See on oluline, kuna mõnikord peab stiimul või signaal suutma väga kiiresti esile kutsuda võimsa efekti, samal ajal kui muudel juhtudel on stiimuli jaoks olulisem signaali tugevusele vastav reaktsioon.
Teadlased uurivad raku signaalimist mitmel erineval viisil. Traditsioonilised meetodid on üldiselt keskendunud raku signaaliraja teatud osade tuvastamisele ja kirjeldamisele. Üks võimalik meetod selleks hõlmab signaalirajas osalemise kahtlusega geeni ekspressiooni vältimist ja mõjude jälgimist. Teine lähenemisviis rakkude signaaliülekande radade uurimisele hõlmab bioloogilist lähenemisviisi, mida nimetatakse süsteemibioloogiaks. Süsteemibioloogias analüüsitakse laiu hargnevaid signaaliradu, märgitakse üles nende esilekerkivad omadused ja analüüsitakse väikeste muutuste mõju kogu süsteemile.