Asam deoksiribonukleat adalah salah satu biomolekul utama yang secara keseluruhan membentuk organisme hidup. DNA adalah molekul panjang seperti rantai yang terdiri dari beberapa unit kimia berulang. Masing-masing unit berulang ini terdiri dari molekul gula, basa nitrogen dan gugus fosfat. DNA sering disebut molekul kehidupan karena memberikan instruksi yang membuat setiap organisme hidup berfungsi dengan baik.
Analisis kimia DNA mengungkapkan blok bangunan nukleotida, komponen nukleotida dan elemen berbeda yang membentuk komponen ini. Bagian gula DNA sebagian besar terdiri dari karbon, oksigen dan hidrogen, sedangkan gugus fosfat terdiri dari fosfor dan oksigen. Basa nitrogen lebih kompleks dan mengandung karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen.
DNA dibentuk dengan menghubungkan nukleotida menggunakan ikatan kimia antara gula deoksiribosa seperti cincin dan fosfat. Ikatan semacam itu disebut ikatan fosfodiester, dan rantai yang dihasilkan dari gula dan fosfat bergantian disebut tulang punggung gula-fosfat. Basa nitrogen bukan bagian dari tulang punggung dan malah mencuat darinya.
Salah satu keunggulan DNA adalah berbeda dari satu organisme ke organisme lain. Perbedaan ini disebabkan oleh variasi urutan basa nitrogen dalam nukleotida. Basa nitrogen adalah molekul datar berbentuk cincin. Ada empat jenis basa nitrogen yang digunakan dalam DNA: adenin, sitosin, timin, dan guanin. Huruf pertama basa nitrogen, yaitu A, C, T dan G, digunakan sebagai simbolnya. Perubahan tak terduga dan tidak perlu dalam urutan basa disebut mutasi dan dapat menyebabkan penyakit seperti kanker.
DNA memiliki struktur heliks ganda yang terdiri dari dua untai DNA pasangan dan tidak dapat eksis sebagai untai DNA tunggal. Struktur untai ganda disebabkan oleh pembentukan ikatan hidrogen antara basa nitrogen dari untai DNA pasangan. DNA dapat "meleleh," yang berarti bahwa ia terpisah menjadi untaian tunggal ketika terkena enzim yang sesuai atau ketika diinkubasi pada suhu tinggi. DNA larut dalam air tetapi tidak larut dalam pelarut lain seperti etanol. Properti ini dapat digunakan untuk mengekstraknya dari sel.