Keskeinen ero ensimmäisen ja toisen lähetinjärjestelmän välillä on se, että ensimmäinen lähetinjärjestelmä viittaa solunulkoisiin signalointimolekyyleihin, kun taas toinen lähetysjärjestelmä viittaa solunsisäisiin signalointimolekyyleihin.
Ensimmäinen ja toinen lähetinjärjestelmä käsittävät erityyppisiä signalointimolekyylejä. Ensimmäiset lähettimet ovat solunulkoisia molekyylejä, usein hormoneja tai välittäjäaineita. Toisaalta toiset lähettimet ovat solunsisäisiä molekyylejä, jotka lähettävät signaaleja solukalvoreseptoreista solun sisällä oleviin kohteisiin. Solun signalointiprosessi käynnistyy, kun signalointimolekyyli (ligandi) sitoutuu solun reseptoriin. Tämä sitoutuminen muuttaa reseptorin solunsisäistä domeenia, joka laukaisee solunsisäiset signalointireitit.
