钙信号通路是调控肌肉收缩、神经传递、基因表达及细胞增殖等关键生理过程的通用第二信使系统。该系统的核心是细胞质内钙离子浓度的时空精密调控。

钙信号主要来源于两个途径：细胞外钙内流与细胞内钙库释放。细胞外钙通过质膜上的多种通道进入胞内，包括电压门控通道、受体门控通道以及储存操纵性钙通道。同时，内质网等细胞内钙库通过IP3受体和兰尼碱受体响应第二信使而释放钙离子，其中“钙诱导的钙释放”机制是信号扩增的核心。

钙离子的释放受到多种信使的精密调控：IP3由多种磷脂酶C亚型产生并激活IP3受体；cADPR和NAADP则由代谢敏感酶CD38催化生成，分别通过调控兰尼碱受体或酸性钙库影响钙信号。这些机制共同构成了一个可响应胞外刺激与代谢状态的多层次调控网络。

瞬时升高的钙离子通过钙调蛋白等传感器被下游效应蛋白识别，进而激活钙调蛋白依赖性激酶、磷酸酶等，将信号转化为特定的细胞功能。该通路的紊乱与心律失常、神经退行性疾病及免疫功能障碍等多种病理过程密切相关。