Секретированные сигналы могут воздействовать на различные клетки-мишени. В некоторых случаях клетка, которая секретирует сигнал, также обнаруживает и реагирует на сигнальную молекулу, которую она производит; это называется автокринной сигнализацией.

В нормальных физиологических условиях аутокринная передача сигналов важна для гомеостаза. Этот процесс хорошо известен в макрофагах иммунной системы. Макрофаги секретируют множество сигналов, включая цитокин Интерлейкин-1, ИЛ-1. Секретирующие макрофаги также обладают мембранными рецепторами для IL-1, которые при связывании могут активировать внутриклеточный сигнальный каскад. Результирующие внутриклеточные сигналы запускают секрецию дополнительных цитокинов, включая большее количество IL-1, из клетки-мишени. Хотя IL-1, секретируемый этими макрофагами, также может связываться с рецепторами других клеток и типов клеток, связывание с сигнальными клетками важно для регуляции продукции сигналов.

Аутокринная передача сигналов также является основным механизмом пролиферации раковых клеток. Раковые клетки передают друг другу различные сигналы роста через аутокринную передачу сигналов и близлежащие ткани. Например, прогестерон, по-видимому, действует аутокринно при раке молочной железы, посредством чего прогестерон связывается с рецепторами прогестерона на сигнальной клетке, стимулируя действие генов, способствующих росту. Аутокринная передача сигналов также может играть роль в развитии рака кожи, стимулируя развитие новых кровеносных сосудов, питающих опухолевые клетки.