Дезоксирибонуклеиновата киселина е една от основните биомолекули, които изцяло образуват живи организми. ДНК е дълга веригоподобна молекула, съдържаща няколко повтарящи се химични единици. Всяка от тези повтарящи се единици се състои от захарна молекула, азотна основа и фосфатна група. ДНК често се нарича молекула на живота, тъй като предоставя инструкции, които карат всеки жив организъм да функционира правилно.
Химичният анализ на ДНК разкрива нейните градивни блокове, компонентите на нуклеотидите и различните елементи, изграждащи тези компоненти. Захарната част на ДНК се състои предимно от въглерод, кислород и водород, докато фосфатната група се състои от фосфор и кислород. Азотната основа е по-сложна и съдържа въглерод, водород, кислород и азот.
ДНК се образува чрез свързване на нуклеотидите с помощта на химически връзки между пръстеновидната дезоксирибозна захар и фосфата. Такива връзки се наричат фосфодиестерни връзки, а получената верига от редуващи се захар и фосфат се нарича захарно-фосфатен скелет. Азотната основа не е част от гръбнака и вместо това стърчи от нея.
Един от отличителните белези на ДНК е, че тя е различна при различните организми. Тази разлика се дължи на вариацията в последователността на азотните основи в нуклеотидите. Азотните основи са плоски, пръстеновидни молекули. Има четири вида азотни основи, използвани в ДНК: аденин, цитозин, тимин и гуанин. Първите букви на азотните основи, а именно A, C, T и G, се използват като техни символи. Неочаквани и ненужни промени в последователността на основите се наричат мутации и могат да доведат до заболявания като рак.
ДНК има структура с двойна спирала, съставена от две партньорски ДНК вериги и не може да съществува като единична ДНК верига. Двуверижната структура се дължи на образуването на водородни връзки между азотните основи на партньорските ДНК вериги. ДНК може да се "стопи", което означава, че се отделя на единични вериги, когато е изложена на подходящия ензим или когато е инкубирана при високи температури. ДНК е разтворима във вода, но е неразтворима в други разтворители като етанол. Това свойство може да се използва за извличане от клетки.