Kyselina deoxyribonukleová je jednou z hlavných biomolekúl, ktoré celkom tvoria živé organizmy. DNA je dlhá reťazová molekula obsahujúca niekoľko opakujúcich sa chemických jednotiek. Každá z týchto opakujúcich sa jednotiek je zložená z molekuly cukru, dusíkatej zásady a fosfátovej skupiny. DNA sa často nazýva molekula života, pretože poskytuje pokyny, ktoré zabezpečia správne fungovanie každého živého organizmu.
Chemická analýza DNA odhalí jej nukleotidové stavebné bloky, zložky nukleotidov a rôzne prvky, ktoré tieto zložky tvoria. Cukrovú časť DNA tvoria väčšinou uhlík, kyslík a vodík, zatiaľ čo fosfátová skupina je zložená z fosforu a kyslíka. Dusíkatá báza je zložitejšia a obsahuje uhlík, vodík, kyslík a dusík.
DNA sa vytvára spojením nukleotidov pomocou chemických väzieb medzi kruhovitým deoxyribózovým cukrom a fosfátom. Takéto väzby sa nazývajú fosfodiesterové väzby a výsledný reťazec striedavého cukru a fosfátu sa nazýva hlavný reťazec cukor-fosfát. Dusíkatá báza nie je súčasťou chrbtovej kosti a namiesto toho z nej trčí.
Jedným z charakteristických znakov DNA je to, že sa líši od jedného organizmu k druhému. Tento rozdiel je spôsobený zmenami v sekvencii dusíkatých báz v nukleotidoch. Dusíkaté bázy sú ploché molekuly v tvare kruhu. V DNA sa používajú štyri druhy dusíkatých báz: adenín, cytozín, tymín a guanín. Ako ich symboly sa používajú prvé písmená dusíkatých báz, konkrétne A, C, T a G. Neočakávané a zbytočné zmeny v postupnosti báz sa nazývajú mutácie a môžu viesť k chorobám, ako je rakovina.
DNA má štruktúru dvojitej špirály zloženú z dvoch partnerských reťazcov DNA a nemôže existovať ako jeden reťazec DNA. Dvojvláknová štruktúra je dôsledkom tvorby vodíkových väzieb medzi dusíkatými bázami partnerských reťazcov DNA. DNA sa môže „topiť“, čo znamená, že sa vystaví pôsobeniu vhodného enzýmu alebo inkubuje pri vysokých teplotách. DNA je rozpustná vo vode, ale je nerozpustná v iných rozpúšťadlách, napríklad v etanole. Táto vlastnosť sa dá použiť na jej extrakciu z buniek.