Деоксирибонуклеинска киселина је један од главних биомолекула који заједно чине живе организме. ДНК је дугачки молекул налик ланцу који садржи неколико хемијских јединица које се понављају. Свака од ових понављајућих јединица састоји се од молекула шећера, азотне базе и фосфатне групе. ДНК се често назива молекулом живота јер пружа упутства која чине да било који живи организам правилно функционише.
Хемијска анализа ДНК открива њене нуклеотидне градивне блокове, компоненте нуклеотида и различите елементе који чине ове компоненте. Шећерни део ДНК састоји се углавном од угљеника, кисеоника и водоника, док се фосфатна група састоји од фосфора и кисеоника. Азотна база је сложенија и садржи угљеник, водоник, кисеоник и азот.
ДНК настаје повезивањем нуклеотида хемијским везама између прстенастог шећера деоксирибозе и фосфата. Такве везе називају се фосфодиестерске, а резултујући ланац наизменичног шећера и фосфата назива се шећерно-фосфатна окосница. Азотна база није део кичме и уместо ње вири из ње.
Једно од обележја ДНК је да се разликује од једног до другог организма. Ова разлика настаје услед промене у низу азотних база у нуклеотидима. Азотне базе су равни молекули у облику прстена. Постоје четири врсте азотних база које се користе у ДНК: аденин, цитозин, тимин и гванин. Прва слова азотних база, наиме А, Ц, Т и Г, користе се као њихови симболи. Неочекиване и непотребне промене у редоследу база називају се мутацијама и могу довести до болести као што је рак.
ДНК има структуру двоструке завојнице која се састоји од два партнерска ланца ДНК и не може постојати као један ланац ДНК. Дволанчана структура настаје услед стварања водоничних веза између азотних база партнерских ДНК ланаца. ДНК се може „топити“, што значи да се раздваја у појединачне нити када је изложена одговарајућем ензиму или када је инкубирана на високим температурама. ДНК је растворљива у води, али је нерастворљива у другим растварачима, попут етанола. Ово својство се може користити за његово издвајање из ћелија.