分泌蛋白在细胞内合成。分泌蛋白是指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。例如：唾液淀粉酶、胃蛋白酶、消化酶、抗体和一部分激素。注：呼吸酶不属于分泌蛋白。
在核糖体上合成的分泌蛋白，要经过内质网和高尔基体，而不是直接运输到细胞膜。进一步的研究表明，在核糖体上分泌出的蛋白质，进入内质网腔后，还要经过一些加工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，才能成为比较成熟的蛋白质。然后，由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡，包裹着蛋白质转移到高尔基体，把蛋白质输送到高尔基体腔内，做进一步的加工。接着，高尔基体边缘突起形成小泡，把蛋白质包裹在小泡里，运输到细胞膜，小泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。