多くのドメインは基質特異性が非常に緩く、Aドメインでアミノ酸配列を決定しているだけである。すなわちAドメインがリボソームペプチド合成のコドンに相当する部位に当たる。ただしCドメインは同一モジュール内のドメインによっては高い特異性を示す場合がある。誤ったアミノ酸がAドメインに活性化されPCPドメインへと結合した場合、タイプII TEドメインの触媒する加水分解によって、PCPドメインは何も結合していない状態へと戻される。
PCPドメインの活性には翻訳後修飾が必要とされている。4-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ（PPTase）に触媒されることで、補酵素A（コエンザイムA）のパンテテイン基がPCPドメインの活性部位に位置するセリンへと付加されることで、PCPドメインは長く柔軟で端にチオールを持つ「腕」を得る。
生成したペプチドはグリコシル化、アシル化、ハロゲン化、ヒドロキシル化などの修飾を受けることが多い。これらの修飾酵素は通常NRPSと複合体を作り、同じオペロンや遺伝子クラスタにコードされている。
チオエステル分解部位であるTEドメインは、伸長してきたペプチド鎖とPCPドメイン間のチオエステルを解離させ、ペプチド鎖を切り出す。その際にラクタムやラクトンの形成に伴い環状分子を生成するTEドメインも多い。TEドメインの代わりにRドメインが用いられる場合は、チオエステルが還元され末端がアルデヒドやアルコールとなることで切り出される。
各伸長モジュールにつき、アミノ酸が1つ付加し鎖が伸長する。前モジュールまでに伸長されてきたペプチド鎖のチオエステルと、当該モジュールのPCP部位に結合したアミノ酸のアミノ基とが、Cドメイン上で反応しアミド結合が形成される。これによりペプチド鎖が隣のモジュールのPCPドメイン上に移動する。CドメインがCyドメインに置き換わることがある。Cyドメインはアミド結合形成に加えてセリン、トレオニン、システインといったアミノ酸側鎖をアミド結合を形成している窒素原子と反応させ、オキサゾリジンやチアゾリジン骨格を導入するといった役割を持つ。ここにEドメインが挿入されると、L-アミノ酸の立体配置を逆転（エピマー化）させD-アミノ酸が合成され、鎖の伸長に用いられる。
まずAドメインでアミノ酸のカルボン酸がATPにより活性化され、アミノアシルAMPが合成される。続いてPCPドメインにより、同じくPCPドメインに翻訳後修飾（下記参照）されている4-ホスホパンテテインのチオール部位とアミノアシルAMPとがチオエステルを形成し、アミノ酸がPCPドメインに結合する。このときFドメインやMTドメインを間に挟むと、アミノ基にホルミル基やメチル基が導入された修飾アミノ酸が導入される。またAドメインによっては活性にMbtH様タンパク質との相互作用が必要とされる。
非リボソームペプチドは一つの、あるいは複数のNRPSにより合成される。通常NRPSを発現する遺伝子は、それぞれのNRPを生合成するための遺伝子クラスタ中にコードされている。NRPSは1つのアミノ酸導入に対して、1つのモジュールと呼ばれるブロックにより構成されている。それぞれのNRPSは1つまたは複数のモジュールによって構成され、NRPS同士は酵素の端に位置するCOMドメインによって前後のNRPSを認識している。それぞれのモジュールは、ドメインと呼ばれるNRP合成に必要な様々な役割を持つ部位の集合体により成立しており、約15個のアミノ酸によりドメイン同士が繋がっている。NRPの生合成の仕組みは、ポリケチドや脂肪酸の生合成と類似した部分を持っている。このためNRPSの中にはポリケチド合成酵素（PKS）のモジュールを含むものもあり、アセテートやプロピオネートがペプチド鎖に挿入される。
ホップ代数 H の部分代数 A が部分ホップ代数であるとは，H の部分余代数であり，対合射 S が A を A の中に写すことをいう．言い換えると，部分ホップ代数 A は，H の積，余積，余単位射，対合射を A に制限したとき（さらに H の単位元 1 は A に属しているとき）それ自身ホップ代数である．Nichols–Zoeller freeness theorem は H が有限次元であるときに自然な A 加群 H は階数有限の自由加群であることを（1989年に）確立した．これは部分群に対するラグランジュの定理の一般化である．これと積分論の系として，半単純有限次元ホップ代数の部分ホップ代数は自動的に半単純である．部分ホップ代数 A がホップ代数 H において右正規であるとは，安定性の条件，すべての h ∈ H に対して adᵣ(h)(A) ⊆ A, を満たすことをいう．ここで右随伴写像 adᵣ はすべての a ∈ A と h ∈ H に対して adᵣ(h)(a) = S(h₍₁₎)ah₍₂₎ によって定義される．同様に，部分ホップ代数 A が H において左正規であるとは，adₗ(h)(a) = h₍₁₎aS(h₍₂₎) によって定義される左随伴写像で安定なことをいう．正規性の2つの条件は対合射 S が全単射なときには同値であり，この場合 A は正規ホップ部分代数といわれる．H の正規部分ホップ代数 A は（H の部分集合の等式の）条件 HA⁺ = A⁺H を満たす，ただし A⁺ は K 上の余単位射の核を表す．この正規性条件は HA⁺ が H のホップイデアルである（すなわち余単位射の核の代数イデアルで，余代数余イデアルで，対合射で安定である）ことを意味する．したがって，商ホップ代数 H/HA⁺ と全射準同型 H → H/A⁺H があり，群論における正規部分群と商群に類似の理論がある．