原核生物可通过操纵子控制基因表达。它们由调控元件和成簇的，功能相关的蛋白质编码基因组成的DNA序列。操纵子使用单个启动子序列来启动基因簇（即一组结构基因）转录成单个mRNA分子。终止子序列结束转录。位于启动子和结构基因之间的操纵基因序列，如果被阻遏蛋白结合，则禁止操纵子的转录活性。总而言之，启动子、操纵子、结构基因和终止子构成了操纵子的核心。

操纵子通常是可诱导的或可抑制的。可诱导的操纵子，如细菌 lac 操纵子，通常是"关闭"的，但在一种称为诱导剂的小分子（如乳糖）存在下会"打开"。当葡萄糖不存在，但乳糖存在时，异乳糖结合并灭活 lac 操纵子阻遏物，允许操纵子产生负责乳糖代谢的酶。

可抑制的操作，如细菌的trp操作，通常是"开"的，但在一种叫做共加压素的小分子（如色氨酸）存在下会"关"的。当必需氨基酸色氨酸含量丰富时，色氨酸结合并激活抑制因子，阻止操纵子产生合成所需的酶。

操纵子也可以是构成性的（即持续的）活跃的。例如，细菌核糖体RNA（rRNA）的操作总是"开"的，因为翻译经常需要rRNA。

其它调控因素也有助于操纵子的协调基因表达。调控基因编码转录激活物或阻遏蛋白。例如， lacI 和 trpR基因为其各自的操纵子抑制子编码。其它调控序列，如 lac操纵子的分解代谢激活蛋白（CAP）结合位点，为其它激活物或抑制物提供结合位点。例如，当葡萄糖含量较低时，信号分子（即环腺苷酸）激活CAP，使其结合CAP位点， 吸收RNA聚合酶，并启动lac操纵子转录。