信号学（signal hypothesis）又称信号肽学说，是有关蛋白通过特殊的疏水氨基酸区域越膜分泌的学说，此疏水氨基酸区域在ER中被切除和降解。

“信号学说”是用来解释细胞内的蛋白质如何各得其所、各就各位的。其基本内容是：各种蛋白质在细胞中的最终定位由多肽链本身所具有的特定氨基酸序列决定。这些特殊的氨基酸序列起着一种信号向导的作用，因此被称为信号序列。在某种意义上，一个蛋白质分子上的信号序列相当于它特有的“分子邮政编码”。如果一个蛋白质缺乏任何一种信号序列，则会留在其“默认”的位置——细胞液，如参与糖酵解和磷酸戊糖途径的酶。

注意有两类指导蛋白质分捡的信号，需要将它们区分开来：一类称为信号肽，其本质是一段在一级结构上连续的氨基酸序列，通常有15~60个氨基酸残基，它们有的在N端，有的在C端，有的在多肽链的内部。还有的蛋白质不止一种信号序列。这类信号肽序列通常在蛋白质分拣完成以后被信号肽酶切除。引导蛋白质从细胞液进入内质网、高尔基体、胞外、细胞核、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体的分拣信号属于信号肽序列；另一类为信号斑。存在于已折叠的蛋白质中，是蛋白质在完成折叠以后，在其表面形成的由来自不同区域的氨基酸序列组合在一起的三维分拣信号。例如，引导蛋白质定向运输到溶酶体的就是信号斑，它是溶酶体酸性水解酶被高尔基体选择性糖基化的标识。