Stem-loop si verificano in strutture pre-microRNA e più notoriamente in RNA di trasferimento, che contengono tre veri stem-loop e uno stelo che si incontrano in un modello quadrifoglio. L’anticodone che riconosce un codone durante il processo di traduzione si trova su uno dei loop spaiati nel tRNA. Due strutture staminali-loop nidificate si verificano in pseudoknots RNA, dove il ciclo di una struttura fa parte del secondo stelo.
Molti ribozimi presentano anche strutture stem-loop. Il ribozima hammerhead auto-scissione contiene tre staminali-loop che si incontrano in una regione centrale spaiato dove si trova il sito di scissione. La struttura secondaria di base del ribozima hammerhead è necessaria per l’attività di auto-scissione.
I tornanti sono spesso elementi che si trovano all’interno del 5’UTR dei procarioti. Queste strutture sono spesso legate da proteine o causano l’attenuazione di una trascrizione al fine di regolare la traduzione.
La struttura del gambo-ciclo di mRNA che si forma nel sito di legame del ribosoma può controllare l’inizio della traduzione.
Le strutture Stem-loop sono importanti anche nella terminazione procariotica della trascrizione rho-indipendente. Il ciclo della forcella si forma in un filo di mRNA durante la trascrizione e induce la RNA polimerasi a dissociarsi dal filo del modello del DNA. Questo processo è noto come terminazione intrinseca o indipendente da rho e le sequenze coinvolte sono chiamate sequenze di terminatore.