De lange keten van moleculen in de meeste cellen die bevat de genetische boodschap en regelt alle cellulaire functies in de meeste vormen van leven. De informatiedragende genetisch materiaal dat bestaat uit de genen. DNA is een macro-molecule bestaat uit een lange keten van deoxyribonucleotides samen met phospho-diester verbanden. Elk deoxyribonucleotide bevat een fosfaatgroep, de vijf-koolstof suiker 2-deoxribose en een stikstof bevattende base. Het genetisch materiaal van de meeste organismen en organellen onderzocht tot nu toe is double-stranded DNA; een aantal virale genomen bestaan van single-stranded DNA of single- of double-stranded RNA. In double-stranded DNA, de twee strengen in tegengestelde richtingen (anti-parallel) uitvoeren en zijn spiraalsnoer ronde elkaar in een dubbele helix. Purine bases op een strand specifiek waterstofbrug met pyrimidine bases op de andere strand, volgens de regels van Watson-Crick (een paar met de T; G paren met C). Vandaar een constante breedte voor de dubbele helix van 20 Å (2.0 nm) wordt onderhouden. In de B-vorm, DNA neemt een rechtshandige spiraalvormige conformatie, met elke keten waarmee een volledige draai elke 34 Å (3.4 nm), of na elke tien baseert.