表观遗传学包括在不改变DNA序列的情况下改变基因活性，并导致可传递给子细胞的修饰的任何过程。许多类型的表观遗传过程已经被证实，包括DNA甲基化、组蛋白结构的改变和由小的非编码microRNAs进行的基因调控。 许多不同的DNA和组蛋白修饰已被鉴定，以确定表观遗传景观。DNA甲基化主要是由DNA甲基转移酶（DNMT）介导的，有两种已知类型的DNMT，即DNMT1，它保留了细胞复制后甲基化的先存模式，以及DNMT3A/B，所谓的“从头”DNMT，甲基化先前未甲基化的DNA。组蛋白修饰主要包括乙酰化、甲基化、磷酸化和泛素化。组蛋白的乙酰化可由组蛋白乙酰转移酶（HATs）和组蛋白脱乙酰转移酶（HDACs）介导，而组氨酸去甲基化则由两类组蛋白去甲基化酶进行：赖氨酸特异性去甲基化酶（LSD）家族蛋白（LSD1和LSD2）和含有组蛋白去甲基化酶（JHDM）的JmjC结构域。此外，参与表观遗传修饰的酶也可以由miRNAs调控。例如，miR-34a可以直接抑制SIRT1的活性来调节胆固醇的稳态。 积累的证据表明，许多基因、疾病和环境物质是表观遗传学图景的一部分。在FDA，科学家们正在研究许多通过表观遗传机制发挥作用的药物。抑制DNA甲基化或组蛋白去乙酰化的药物已经被研究用于肿瘤抑制基因的重新激活和抑制癌细胞生长。表观遗传抑制剂也可以单独或与其他治疗药物联合使用。