การควบคุมการแสดงออกของยีน คือ กระบวนการใด ๆ ที่เซลล์หรือไวรัสใช้ในการควบคุมแนวทางที่ข้อมูลจากยีนถูกสร้างเป็นผลผลิตของยีน ทั้งนี้แม้ผลผลิตของยีนที่ทำหน้าที่อาจจะเป็นอาร์เอ็นเอหรือโปรตีนได้ทั้งคู่ แต่กระบวนการควบคุมการแสดงออกของยีนส่วนใหญ่จะควบคุมยีนที่ถอดรหัสออกมาเป็นโปรตีน ทุกขั้นตอนของการแสดงออกของยีนสามารถถูกควบคุมได้ ตั้งแต่การถอดรหัสจากดีเอ็นเอเป็นอาร์เอ็นเอ ไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงโปรตีนภายหลังการแปลรหัสเสร็จเรียบร้อยแล้วการควบคุมการแสดงออกของยีนเป็นกระบวนการที่สำคัญสำหรับไวรัส โปรคารีโอต และยูคารีโอต เนื่องจากเป็นการเพิ่มความสามารถในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ โดยเป็นการทำให้โปรตีนหนึ่งๆ สามารถแสดงออกได้เมื่อมีความจำเป็น ถือกันว่าระบบควบคุมการแสดงออกของยีนที่ค้นพบเป็นครั้งแรกคือการค้นพบ lac operaon โดย Jacques Monod ใน ค.ศ. 1961 ซึ่งพบว่า E. coli จะแสดงออกซึ่งโปรตีนที่มีบทบาทในเมตาบอลิซึมของน้ำตาลแลกโตส เฉพาะในภาวะที่สิ่งแวดล้อมมีแลกโตสมาก และไม่มีน้ำตาลกลูโคสเท่านั้นนอกจากนี้การควบคุมการแสดงออกของยีนยังเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดการจำแนกชนิดของเซลล์ และการก่อรูปร่างเป็นอวัยวะขึ้น ทำให้ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์มีเซลล์ที่มีการแสดงออกหลายๆ แบบ เพื่อทำหน้าที่เฉพาะ โดยที่แต่ละเซลล์ต่างก็มีลำดับพันธุกรรมเหมือนกันทุกประการได้