Diferența cheie între primul și al doilea sistem de mesagerie este că primul sistem de mesagerie se referă la moleculele de semnalizare extracelulară, în timp ce al doilea sistem de mesagerie se referă la moleculele de semnalizare intracelulară.
Primul și al doilea sistem de mesagerie cuprind diferite tipuri de molecule de semnalizare. Primii mesageri sunt molecule extracelulare, adesea hormoni sau neurotransmițători. În schimb, al doilea mesager este o moleculă intracelulară care transmite semnale de la receptorii membranei celulare către ținte din interiorul celulei. Procesul de semnalizare celulară începe atunci când molecula de semnalizare (ligand) se leagă de receptorul unei celule. Această legare modifică domeniul intracelular al receptorului, care declanșează căile de semnalizare intracelulară.