表達載體，也稱為表達構建體，通常是為在細胞中表達基因而設計的質粒或病毒。 該載體用于將特定基因導入靶細胞，并能支配細胞的蛋白質合成機制，產生該基因編碼的蛋白質。 表達載體是生物技術中生產蛋白質的基本工具。

該載體被設計為包含充當增強子和啟動子區域的調節序列，并導致表達載體上攜帶的基因的有效轉錄。 精心設計的表達載體的目標是高效生產蛋白質，這可以通過生產大量穩定的信使 RNA 來實現，然后將其翻譯成蛋白質。 可以嚴格控制蛋白質的表達，并且僅在必要時通過使用誘導劑才大量產生蛋白質，然而在一些系統中蛋白質可以組成型表達。 大腸桿菌通常用作蛋白質生產的宿主，但也可以使用其他細胞類型。 使用表達載體的一個例子是胰島素的生產，胰島素用于糖尿病的醫學治療。

表達載體具有任何載體可能具有的特征，例如復制起點、選擇標記和用于插入基因的合適位點，如多克隆位點。 克隆的基因可以從專門的克隆載體轉移到表達載體，盡管可以直接克隆到表達載體中。 克隆過程通常在大腸桿菌中進行。 用于在大腸桿菌以外的生物體中生產蛋白質的載體，除了適合其在大腸桿菌中繁殖的復制起點外，還可能具有允許它們在另一生物體中維持的元件，這些載體稱為穿梭載體。

表達載體必須具有基因表達所必需的元件。 這些可能包括啟動子、正確的翻譯起始序列（例如核糖體結合位點和起始密碼子）、終止密碼子和轉錄終止序列。 原核生物和真核生物之間的蛋白質合成機制存在差異，因此表達載體必須具有適合所選宿主的表達元件。

啟動子啟動轉錄，因此是克隆基因表達的控制點。 表達載體中使用的啟動子通常是可誘導的，這意味著只有在需要引入 IPTG 等誘導劑時才會啟動蛋白質合成。 然而，在某些表達載體中，基因表達也可能是組成型的（即蛋白質不斷表達）。 即使在具有嚴格控制的啟動子的表達載體中，也可能出現低水平的組成型蛋白質合成。

基因產物表達后，可能需要純化表達的蛋白； 然而，將感興趣的蛋白質從宿主細胞的絕大多數蛋白質中分離出來可能是一個漫長的過程。 為了使這個純化過程更容易，可以將純化標簽添加到克隆的基因中。 該標簽可以是組氨酸 (His) 標簽、其他標記肽或融合伴侶，例如谷胱甘肽 S-轉移酶或麥芽糖結合蛋白。 這些融合伙伴中的一些也可能有助于增加某些表達蛋白質的溶解度。 其他融合蛋白，如綠色熒光蛋白，可以作為報告基因，用于鑒定成功克隆的基因，或者它們可以用于研究細胞成像中的蛋白質表達。

將表達載體轉化或轉染到宿主細胞中用于蛋白質合成。 一些表達載體可能具有用于轉化或將 DNA 插入宿主染色體的元件，例如用于植物轉化的 vir 基因和用于染色體整合的整合酶位點。

一些載體可包括靶向序列，其可將表達的蛋白質靶向特定位置，例如細菌的周質空間。

不同的生物體可用于表達基因的靶蛋白，因此所用的表達載體將具有用于特定生物體的特異性元件。 最常用于蛋白質生產的生物體是大腸桿菌。 然而，并非所有蛋白質都能在大腸桿菌中成功表達，或以正確形式的翻譯后修飾（如糖基化）表達，因此可以使用其他系統。