基因的編碼區，也稱為編碼序列 (CDS)，是基因的 DNA 或 RNA 中編碼蛋白質的部分。 與不同物種和時間段的非編碼區相比，研究編碼區的長度、組成、調控、剪接、結構和功能，可以提供有關原核生物和真核生物基因組織和進化的大量重要信息。 這可以進一步幫助繪制人類基因組圖和開發基因療法。

雖然這個術語有時也與外顯子互換使用，但它們并不完全相同：外顯子由編碼區以及 RNA 的 3' 和 5' 非翻譯區組成，因此，外顯子 將部分由編碼區組成。 RNA 的 3' 和 5' 非翻譯區不編碼蛋白質，稱為非編碼區，本頁不予討論。

編碼區和外顯子組之間經常存在混淆，但這些術語之間有明顯的區別。 外顯子組是指基因組中的所有外顯子，而編碼區是指專門編碼某種蛋白質的 DNA 或 RNA 的單個部分。

1978 年，Walter Gilbert 發表了 Why Genes in Pieces 一書，首先開始探索基因是一個嵌合體的想法——每條完整的核酸鏈不是連續編碼的，而是被沉默的非編碼區打斷的。 這是xxx個跡象表明需要區分基因組中編碼蛋白質的部分（現在稱為編碼區）和不編碼的部分。

證據表明，堿基組成模式和編碼區可用性之間存在普遍的相互依賴關系。 編碼區被認為比非編碼區包含更高的 GC 含量。 進一步研究發現，編碼鏈越長，GC含量越高。 短編碼鏈的 GC 含量相對較低，類似于 TAG、TAA 和 TGA 等堿基組成翻譯終止密碼子的低 GC 含量。

富含 GC 的區域也是比例點突變類型略有改變的地方：與顛換相比，轉換更多，即從嘌呤到嘌呤或嘧啶到嘧啶的變化，即從嘌呤到嘧啶或嘧啶到嘌呤的變化。 轉換不太可能改變編碼的氨基酸并保持沉默突變（特別是如果它們發生在密碼子的第三個核苷酸），這通常在翻譯和蛋白質形成過程中對生物體有益。

這表明與輔助和非必需區域（基因貧乏）相比，必需編碼區域（富含基因）的 GC 含量更高，并且更穩定和抗突變。 然而，目前尚不清楚這是通過中性隨機突變還是通過選擇模式實現的。 還存在關于用于確定 GC 含量和編碼區域之間關系的方法（例如基因窗口）是否準確和公正的爭論。

在 DNA 中，編碼區的兩側是模板鏈 5' 端的啟動子序列和 3' 端的終止序列。 在轉錄過程中，RNA 聚合酶 (RNAP) 與啟動子序列結合并沿著模板鏈移動到編碼區。 RNAP 然后添加與編碼區互補的 RNA 核苷酸以形成 mRNA，用尿嘧啶代替胸腺嘧啶。 這一直持續到 RNAP 到達終止序列。

轉錄和成熟后，形成的成熟 mRNA 包含多個對其最終翻譯成蛋白質很重要的部分。 mRNA 中的編碼區兩側是 5' 非翻譯區 (5'-UTR) 和 3' 非翻譯區 (3'-UTR)、5' 帽和 Poly-A 尾。 在翻譯過程中，核糖體有助于將 tRNA 附著到編碼區，一次附著 3 個核苷酸（密碼子）。 tRNA 將它們相關的氨基酸轉移到不斷增長的多肽鏈上，最終形成在初始 DNA 編碼區中定義的蛋白質。

可以修飾編碼區以調節基因表達。

烷基化是編碼區的一種調節形式。 可以通過靶向特定序列來沉默本應被轉錄的基因。 該序列中的堿基將被烷基封閉，從而產生沉默效應。

雖然基因表達的調節管理著細胞中 RNA 或蛋白質的豐度，但這些機制的調節可以通過在 DNA 鏈中開放閱讀框開始之前發現的調節序列來控制。 然后調節序列將決定蛋白質編碼區表達發生的位置和時間。