Hệ phản ứng hai thành phần (tiếng Anh là Two Component Signal Transduction System hay viết tắt Two Component System) là tổ hợp của hai protein khác nhau giúp sinh vật phản ứng trước các tín hiệu của môi trường.
Protein tiếp nhận: thường là một phosphatase để chuyển nhóm phosphate cao năng từ protein cảm biến đến domain nhận của mình. Khi đó, cấu hình không gian của protein tiếp nhận sẽ bị thay đổi và điều khiển chức năng của domain đầu ra. Sau khi thực hiện chức năng của mình, protein tiếp nhận giải phóng gốc phoshate vô cơ để trở về trạng thái ban đầu.