MAPK信号通路促进细胞增殖、存活、浸润以及肿瘤血管生长，因此是黑色素瘤转移的重要分子机制之一。该通路由4个MAPK级联组成，通过级联反应由细胞表面受体到细胞核的一系列磷酸化反应转导信号;每个级联反应包括3个蛋白激酶:MAPK激酶激酶(MAPKkinasekinase，MAPKKK)、MAPK激酶和MAPK，形成三级激酶模式。

在这4个级联反应中，ＲAS-ＲAF-MEKEＲK1/2通路因其在调控细胞增殖和存活中的重要作用吸引最多的研究。基因的变异或者酶表达的调节可引起信号通路的改变。当外界激活时，生长因子、激素分子和谷氨酸激酶受体(receptortyrosinekinase，ＲTK)形成二聚体，将非活化状态的二磷酸鸟苷(GDP)结合Ｒas转化为三磷酸鸟苷(guanosinetriphosphate，GTP)结合的活化状态，从而从细胞质中募集一批Raf到细胞膜，Raf在此转化为活化状态。随后，活化的Raf使MEK1/2磷酸化，继而造成p44EＲK1和p42EＲK2的活化。磷酸化的EＲK1/2进入细胞核并活化多种转录因子和细胞周期调节蛋白，调控多种细胞活动。

MAPK通路的调节异常在包括黑色素瘤的多种类型的肿瘤中普遍存在。BＲAF和ＲAS基因突变或者其他遗传学或表观遗传学改变是目前观察到的MAPK级联反应中的重点。即使没有上述突变，高达90%的黑色素瘤也表现出持续激活的ERK。MAPK级联反应的持续激活通过MAPK通路和Ｒho/Ｒock/LIMK/Cofilin通路的交叉效应也在一定程度上影响黑色素瘤的转移和浸润。

黑色素瘤的转移需要MAPK通路的激活，因为信号级联反应易化黑色素瘤细胞进入血管系统，在血流中存活，并且穿过血管内皮进入组织，最后在新的组织中生存。目前，有多种小分子靶向药物的研究针对MAPK信号通路上的蛋白，如BＲAF、N-ratsarcoma(NＲAS)和C-kit等。