Ligandi on pieni signaalimolekyyli, joka osallistuu sekä epäorgaanisiin että biokemiallisiin prosesseihin. Koordinaatiokemiassa ligandi mahdollistaa koordinaatiokompleksin muodostumisen tai eri molekyylien yhdistämisen liuokseen. Biokemia määrittelee ligandit yleensä lähettäjämolekyyleiksi, kuten hormoneiksi, substraateiksi tai aktivointi- ja inhibitiotekijöiksi.
Kemiassa ligandit sisältävät usein elektroniparien jakamisen kompleksien muodostamiseksi. Monet ligandit sisältävät ylimääräisiä yksinäisiä elektroneja, joita he käyttävät jakautumaan kompleksin muiden atomien kesken. Tämän seurauksena monet näistä ovat itse Lewisin emäksiä tai elektroniparin luovuttajia.
Kemia luokittelee ligandit usein ligandin sitoutumiskuvioiden, koon ja sähkövarauksen perusteella. Denticity, kemiallisten ligandien ominaisuus, kuvaa sidosmuodostumien lukumäärää, joita esiintyy ligandien ja muiden koordinaatiokompleksin sisällä olevien metallien tai molekyylien välillä. Erilaiset joukkovelkakirjat johtavat erilaisiin kolmiulotteisiin monimutkaisiin rakenteisiin. Esimerkiksi ligandit, jotka voivat saavuttaa neljä sidosta, tuottavat lopulta tetraedrisiä rakenteita, kun taas ne, jotka voivat sitoutua vain toiseen molekyyliin, monodentaattiligandit, voivat muodostaa vain lineaarisen rakenteen. Yleensä kompleksin stabiilisuus riippuu yhden ligandin muodostamista sidoksista, mikä lisää rakennetta ja sidoksen jäykkyyttä.
Koko ja varaus ovat myös ominaisuuksia, jotka vaihtelevat ligandikemian sisällä. Ne eivät ainoastaan määrää, kuinka monta sidosta voidaan muodostaa muiden atomien kanssa, vaan ne myös määrittävät, minkä tyyppisiä atomeja tuodaan koordinointikompleksiin. Bulk ja suuri koko myös muuttaa kulmia, joissa ligandit sitoutuvat muihin komplekseihin.
Biokemiassa ligandit viittaavat signalointi- tai leimausmolekyyleihin, jotka sitoutuvat tiettyihin kohtiin reseptoreissa, entsyymeissä tai muissa solun sisällä olevissa proteiineissa. Nämä vaihtelevat hormoneista, jotka johtavat signaalinsiirtoreitteihin ja signaalikaskadiin solussa, perussubstraatteihin, jotka sitoutuvat entsyymeihin ja käyvät läpi yhden sarjan kemiallisia reaktioita. Niitä kuvataan usein niiden sitoutumisaffiniteetin perusteella tai kuinka voimakkaasti ne houkuttelevat ja sitovat kohdemolekyylinsä.
Ligandit voivat myös toimia leimoina tietyille proteiineille translaation jälkeisissä modifiointiprosesseissa. Ne voivat aktivoida tai estää erilaisia proteiineja niiden sitoutumistilojen perusteella, kohdeproteiineja ohjaamaan ne eri alueille solun sisällä tai leimata proteiineja hajoamista varten. Esimerkiksi ubikitiinin tapauksessa proteiinit merkitään kolmella tai neljällä ubikitiinimolekyylillä, sitten muut entsyymit sitovat ja hajottavat ne.